uart串口是什么意思

UART表示通用异步接收器发射器协议。UART用于串行通信从名称本身我们可以理解UART的功能,其中U代表通用,这意味着该协议可以应用于任何发射器和接收器,A代表异步,这意味着不能使用时钟信号进行数据通信,RT是指接收器和发射器,因此UART是指在没有时钟信号的情况下进行串行数据通信的协议。
UART串品协议应用
UART是为串行通信而建立的。在本文中,我们将讨论如何使用UART建立并行通信,以及如何配置UART以及UART中的数据格式是什么。稍后,我们将讨论UART的优缺点。

UART基础知识

UART是一种通用异步接收器发送器协议,用于串行通信。这里建立了两根电线,其中只有一根电线用于传输,而第二根电线用于接收。数据格式和传输速度可以在这里配置。因此,在开始通信之前,请定义数据格式和传输源。通信的数据格式和传输速度将在此处定义,我们在这里没有时钟,这就是为什么它被称为与UART协议的异步通信。在这里,我们将看到该协议是如何物理设计的。
UART原理
这里,具有发射器引脚和接收器引脚的设备A;设备B具有接收器和传输引脚。设备A的发射器应与设备B的接收器引脚连接,设备B的发射器引脚应与设备A的接收器引脚连接,我们只需要连接两根电线进行通信。

如果设备A想要发送数据,那么它将在发射器的引脚上发送数据,并且此设备B的接收器将接收它,如果设备A想要接收数据,那么在RX线路上是可能的,该线路将由设备B的TX转发。将UART的这种串行通信与并行进行比较,可以观察到并行需要多条总线。基于线路数量,UART的总线复杂度更好,但并行通信在速度方面是好的。

因此,当当时需要速度时,我们应该选择并行通信,对于低速应用,必须使用UART,并且总线复杂性会更低。
UART的配置是在传输之前完成的,这两个设备都与协议连接,并且应该知道数据传输的速度。首先,定义两个设备的速度。现在,为数据传输配置设备A和B的速度,这称为波特率,因此这里的波特率对于设备A和B将是相同的,否则这两个设备都无法理解以什么速度和什么速率数据来。之后,配置数据长度,因此如果设备A正在传输数据,则此处设备A和设备B都配置为固定数据长度,则使用固定数据进行配置。就像如果设备A配置了八位大小的数据一样,设备B也应该配置为相同的数据大小,即八位。之后,检查数据传输或接收时间,正向开始位和停止位。
现在我们将看到数据格式以及何时根据UART协议进行通信。我们使用NRZ编码进行数据通信。

UART数据格式

 
UART数据格式
假设设备A正在向设备B发送数据,而设备A的发射器将数据发送到设备B的接收器,那么它将是逻辑高电平。现在,发送逻辑为0的起始位,一旦我们有了起始位,设备B就会知道有人在通信。现在,两个设备的速度配置相同。因此,在起始位之后,设备A可以转发数据。
考虑8位的数据长度,因此我们将转发8位,这8位将由设备B接收,也可以使用奇偶校验位,这是可选的,但这非常有效。通过使用奇偶校验位,可以识别接收到的数据是否正确。假设我们发送11100010。现在,我们有4个;存在偶数个,因此奇偶校验是偶数,为此,将分配逻辑0。假设我们接收的数据有一些错误,比如零被转换为一;现在,对于此不正确的数据奇偶校验,不正确的数据为1110010的错误数据将为0,因为有5个,这是奇偶校验位中的不匹配,因此确认接收的数据有一些错误。

UART协议的优点

  • 它仅基于两条线路的物理接口较少。
  • 易于配置数据和数据大小。速度也是可配置的。在大多数情况下,UART协议的波特率为9600。使用两根线可以实现全双工模式配置,这是UART的主要优势。
  • 可以滞留错误

UART协议的缺点

  • UART具有串行通信,因此,它的速度较低。
  • 起始位、停止位和奇偶校验位是其他开销。
  • 由于这是异步通信,因此在配置中我们需要做很多事情,例如,由于没有时钟信号,我们应该以相同的速度配置两个设备。

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