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概述 UART全稱是Universal Asynchronous Receiver/Transmitter。中文意思是通用異步接收/發(fā)送裝置。或通用異步接收器-發(fā)射器是最常用的設(shè)備到設(shè)備通信協(xié)議之一。本文介紹如何按照標(biāo)準(zhǔn)過程將 UART 用作硬件通信協(xié)議。
正確配置后,UART可以使用許多不同類型的串行協(xié)議,這些協(xié)議涉及發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)。在串行通信中,數(shù)據(jù)使用單線或電線逐位傳輸。在雙向通信中,我們使用兩條線進(jìn)行成功的串行數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)應(yīng)用和系統(tǒng)要求,串行通信需要較少的電路和電線,從而降低了實(shí)施成本。
在本文中,我們將討論使用 UART 時(shí)的基本原則,重點(diǎn)是數(shù)據(jù)包傳輸、標(biāo)準(zhǔn)幀協(xié)議和自定義幀協(xié)議,這些協(xié)議在實(shí)現(xiàn)時(shí)(尤其是在代碼開發(fā)期間)是安全合規(guī)性的增值功能。在產(chǎn)品開發(fā)過程中,本文檔還旨在分享在檢查數(shù)據(jù)手冊的實(shí)際使用情況時(shí)的一些基本步驟。嵌入式系統(tǒng)、微控制器和計(jì)算機(jī)大多使用UART作為設(shè)備到設(shè)備硬件通信協(xié)議的一種形式。在可用的通信協(xié)議中,UART僅使用兩根電線作為其發(fā)送端和接收端。
盡管它是一種廣泛使用的硬件通信協(xié)議方法,但它并沒有一直完全優(yōu)化。在微控制器內(nèi)部使用UART模塊時(shí),通常會忽略幀協(xié)議的正確實(shí)現(xiàn)。
圖1.兩個UART直接相互通信。
每個UART設(shè)備的兩個信號被命名為:每個設(shè)備的發(fā)射器和接收器線的主要目的是發(fā)送和接收用于串行通信的串行數(shù)據(jù)。
帶數(shù)據(jù)總線的UART。
發(fā)送UART連接到以并行形式發(fā)送數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)總線。由此,數(shù)據(jù)現(xiàn)在將在傳輸線(線)上串行地一點(diǎn)一點(diǎn)地傳輸?shù)浇邮誙ART。反過來,這將把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為接收設(shè)備的并行數(shù)據(jù)。電線 2
速度 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800, 921600, 1000000, 1500000
傳輸方法 異步
最大母版數(shù)量 1
最大從屬數(shù)量 1
UART接口不使用時(shí)鐘信號來同步發(fā)射器和接收器設(shè)備;它異步傳輸數(shù)據(jù)。發(fā)射器不是時(shí)鐘信號,而是基于其時(shí)鐘信號生成比特流,而接收器則使用其內(nèi)部時(shí)鐘信號對傳入數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。通過在兩個設(shè)備上具有相同的波特率來管理同步點(diǎn)。否則可能會影響發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的時(shí)間,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)差異。波特率的允許差異高達(dá)10%,在位的時(shí)序偏離太遠(yuǎn)之前。