UART總線的通信簡介和工作原理詳細(xì)概述

　　還記得當(dāng)年的打印機，鼠標(biāo)和調(diào)制解調(diào)器嗎？他們都有巨大笨重的連接器和粗電纜，并且必須擰到你的電腦上。這些設(shè)備正是使用 UART 協(xié)議與計算機進(jìn)行通信。雖然 USB 幾乎完全取代了舊的電纜和連接器，但 UART 絕對沒有過時。您會發(fā)現(xiàn)目前許多項目中使用 UART 的 GPS 模塊、藍(lán)牙模塊和 RFID 讀卡器模塊等連接到 Raspberry Pi，Arduino 或其他微控制器上。通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通常稱作 UART。它將要傳輸?shù)?a href='http://ttokpm.com/soft/special/' target='_blank' class='arckwlink_none'>資料在串行通信與并行通信之間加以轉(zhuǎn)換。作為把并行輸入信號轉(zhuǎn)成串行輸出信號的芯片，UART 通常被集成于其他通訊接口的連結(jié)上。它不是像 SPI 和 I2C 這樣的通信協(xié)議，而是微控制器中獨立的物理電路或獨立的 IC。 UART 最好的一點是它只使用兩根線就可以在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)，UART 背后的原理很容易理解。

　　UART 通信簡介

　　在 UART 通信中，兩個 UART 直接相互通信。發(fā)送 UART 將來自 CPU 等控制設(shè)備的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行形式，并將其串行發(fā)送到接收 UART，接收 UART 然后將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回接收設(shè)備的并行數(shù)據(jù)。在兩個 UART 之間傳輸數(shù)據(jù)只需要兩根線。數(shù)據(jù)從發(fā)送 UART 的 Tx 引腳流向接收 UART 的 Rx 引腳：

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　　UART 以異步方式發(fā)送數(shù)據(jù)，這意味著沒有時鐘信號將發(fā)送 UART 的位輸出與接收 UART 的位采樣同步。發(fā)送 UART 不是時鐘信號，而是將開始和停止位添加到正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中。這些位定義數(shù)據(jù)包的開始和結(jié)束，因此接收 UART 知道何時開始讀取位。當(dāng)接收 UART 檢測到起始位時，它開始以稱為波特率的特定頻率讀取輸入位。波特率是數(shù)據(jù)傳輸速度的度量，以每秒位數(shù)（bps）表示。兩個 UART 必須以大致相同的波特率運行。發(fā)送和接收 UART 之間的波特率只能相差 10％左右。兩個 UART 還必須配置為發(fā)送和接收相同的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)。