UART接口是什么？UART串口通讯协议及工作原理

UART接口是什么？UART串口通讯协议及工作原理，很多人听过有UART接口，但是很少人知道它是个什么样的接口，也不知道它有什么用，今天帝特就来给大家详细介绍一下这个不常用但很实用的UART接口。

UART接口介绍

UART通常称作通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 。UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工的发送和接收。

嵌入式里面说的串口指的也是UART，在嵌入式领域可以说是应用非常广泛，在主机与辅助设备直接进行通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。

UART通信协议

UART工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地在UART总线上传输。

起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示数据传输的开始。

数据位：紧接着起始位之后。 可以是5~8位逻辑0或1 ，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠波特率进行定位。

奇偶校验位：数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性。奇偶校验位可有可无。

停止位：它是一次传输的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。 由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。

波特率：是控制数据传输速率的，表示每秒钟传送的位数。常用的波特率115200 9600等。

空闲位：处于逻辑1状态， 表示当前总线处于空闲状态，没有数据传送。

UART基本结构

（1）输出缓冲寄存器，它接收CPU从数据总线上送来的并行数据，并加以保存。

（2）输出移位寄存器，它接收从输出缓冲器送来的并行数据，以发送时钟的速率把数据逐位移出，即将并行数据转换为串行数据输出。

（3）输入移位寄存器，它以接收时钟的速率把出现在串行数据输入线上的数据逐位移入，当数据装满后，并行送往输入缓冲寄存器，即将串行数据转换成并行数据。

（4）输入缓冲寄存器，它从输入移位寄存器中接收并行数据，然后由CPU取走。

（5）控制寄存器，它接收CPU送来的控制字，由控制字的内容，决定通信时的传输方式以及数据格式等。例如采用异步方式还是同步方式，数据字符的位数，有无奇偶校验，是奇校验还是偶校验，停止位的位数等参数。

（6）状态寄存器。状态寄存器中存放着接口的各种状态信息，例如输出缓冲区是否空，输入字符是否准备好等。在通信过程中，当符合某种状态时，接口中的状态检测逻辑将状态寄存器的相应位置“1”，以便让CPU查询。

UART的数据发送和接收

发送时，数据被写入发送FIFO。如果UART 被使能，则会按照预先设置好的参数（波特率、数据位、停止位、校验位等）开始发送数据，一直到发送FIFO 中没有数据。所以在发送数据时要先判断发送FIFO是否为空，只有为空的情况下，才能往FIFO里面写。

接收数据时，UART的接收器会将接收的数据一位一位的移位到接收FIFO中，我们读接收FIFO既可以读到接收到的数据。

UART的物理引脚

UART有4个pin（VCC， GND， RX， TX）， 用的TTL电平， 低电平为0（0V），高电平为1（3.3V或以上）。

VCC：供电pin，一般是3.3v

GND：接地pin，一般也可不接，但是如果rx接收的数据有问题，就要接上这个pin

RX：接收数据pin

TX：发送数据pin

当我们使用putty、SecureCRT等串口工具接收串口数据时出现异常，可能是在终端设置了流控，将流控关闭即可。

好了，以上内容就是帝特电子关于UART接口的详细介绍，希望能对大家有所帮助！感谢您的阅读与支持！

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