UART串口通信協(xié)議是什么？

UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter） 是一種通信接口協(xié)議，用于實現(xiàn)串口通信。它是一種簡單的、可靠的、廣泛應(yīng)用的串口通信協(xié)議。它是由美國電子工業(yè)協(xié)會（Electronic Industries Association）定義的，用于計算機與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸。UART通信速率較慢，最高波特率為115200bps，但是功耗低，成本低，廣泛應(yīng)用于嵌入式領(lǐng)域。

 

在UART串口通信協(xié)議中，數(shù)據(jù)以字節(jié)的形式進(jìn)行傳輸。發(fā)送和接收端的通信流程如下：

 

1、通信波特率設(shè)置：發(fā)送端和接收端需要設(shè)置相同的波特率（通信速率），以確保數(shù)據(jù)的傳輸和接收能夠同步。

 

2、數(shù)據(jù)幀：每個數(shù)據(jù)傳輸由一個數(shù)據(jù)幀組成。數(shù)據(jù)幀一般包括起始位、數(shù)據(jù)位、可選的校驗位和停止位。

 

起始位：起始位標(biāo)識一個數(shù)據(jù)幀的開始，通常為邏輯低電平。

 

數(shù)據(jù)位：數(shù)據(jù)位用于傳輸實際的數(shù)據(jù)，可以是8位、7位等不同的位數(shù)。

 

校驗位（可選）：校驗位用于檢測和糾正數(shù)據(jù)傳輸過程中的錯誤，常見的校驗位有奇偶校驗位和循環(huán)冗余校驗位（CRC）。

 

停止位：停止位標(biāo)識一個數(shù)據(jù)幀的結(jié)束，通常為邏輯高電平。

 

3、數(shù)據(jù)傳輸過程：發(fā)送端將數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)幀的格式發(fā)送到串口，接收端接收到數(shù)據(jù)后按照相同的數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行解析和處理。

 

發(fā)送過程：發(fā)送端將數(shù)據(jù)按照波特率轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過串口發(fā)送出去。

 

接收過程：接收端通過串口接收到數(shù)據(jù)后，按照波特率將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)幀的格式進(jìn)行解析。

 

UART串口通信協(xié)議的實現(xiàn)需要對通信波特率、數(shù)據(jù)位、校驗位和停止位等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并遵循一定的數(shù)據(jù)傳輸格式。根據(jù)應(yīng)用需求可以自定義傳輸協(xié)議。

 

UART串口的特點：
 

1. 異步通信：數(shù)據(jù)的傳輸和接收可以是異步的，即發(fā)送和接收的時鐘信號可以是獨立的。

 

2. 通信速率靈活可調(diào)：UART串口支持多種不同的通信速率，通常稱為波特率。常見的波特率有9600、115200等。

 

3. 可靠性高：UART串口對電壓的響應(yīng)速度較快，可以實現(xiàn)高速通信。

 

4. 通信距離較短：UART串口通信距離一般較短，通常在幾米到幾十米之間。

 

5. 數(shù)據(jù)格式靈活：UART串口可以設(shè)置不同的數(shù)據(jù)位數(shù)、校驗位和停止位，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

 

UART串口通信常用于微控制器與外設(shè)的通信，例如與傳感器、顯示屏、鍵盤等進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。