uart串口通信

UART串口通信简介

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种通用异步收发器，用于实现设备间的串行通信。它支持异步通信模式，即发送和接收操作使用独立的时钟，允许设备之间更灵活地传输数据。

通信特点

  • 异步通信 ：发送和接收使用不同的时钟，不依赖统一的时钟信号。

  • 串行通信 ：数据一位一位地传输，通常只有一根数据线用于数据传输。

  • 全双工通信 ：数据可以在两个方向上同时传输，需要两根数据线。

基本构成

  • 物理层 ：定义了接口标准和信号电平，如RS-232、RS-485、RS-422等。

  • 协议层 ：包括起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。

通信参数

  • 波特率 ：数据传输速率，单位是bps(bits per second)。

  • 数据位 ：表示每个字符中实际数据位的个数，常见的有5、7和8位。

  • 停止位 ：表示字符数据的结束，可以是1位、1.5位或2位的高电平。

  • 奇偶校验位 ：用于校验数据传输的正确性，可以是奇校验或偶校验。

通信步骤

  1. 空闲状态 ：线路处于高电平。

  2. 发送数据 ：

  • 拉低线路一个数据位的时间。

  • 数据按低位到高位依次发送。

  • 发送奇偶校验位和停止位。

  1. 接收数据 ：

  • 检测线路下降沿(高电平变为低电平)表示有数据传输。

  • 按约定的波特率从低位到高位接收数据。

  • 接收并比较奇偶校验位是否正确。

应用场景

  • 嵌入式系统 ：用于主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信。

  • PC机通信 ：与监控调试器和其他器件，如EEPROM通信。

  • 无线通信模块 ：如蓝牙、NBIOT、WIFI、GSM、GPS模块等。

接线示意图

发送(TXD) 接收(RXD) 接地(GND)

示例配置

  • 波特率：9600 bps

  • 数据位：8位

  • 奇偶校验：无校验

  • 停止位：1位

总结

UART串口通信是一种灵活且广泛应用的通信协议，适用于各种嵌入式系统和计算机外设之间的数据传输。它通过将并行数据转换为串行数据流，实现设备间的远距离通信。

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