UART接口详解与常见串行通信协议
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更新于2024-07-28
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"UART接口介绍"
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),即通用异步收发传输器,是一种广泛应用于嵌入式系统和微控制器中的串行通信接口。它允许设备之间以全双工模式进行数据传输,这意味着数据可以同时在两个方向上传输,每个方向都有独立的接收和发送线路。
串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送,与并行通信(数据多位同时传输)相反。串行通信的效率相对较低,但所需的物理线路较少,适合于距离较远或成本敏感的应用。串行通信的格式和约定非常多样,包括同步方式、通信速率、数据块格式和信号电平等参数,这些差异导致了多种串行通信协议和接口标准的诞生。
UART接口是一种异步通信协议,它不依赖时钟信号来同步收发两端,而是依靠起始位和停止位来确定数据的边界。通常,UART的数据帧由起始位(低电平)、数据位(通常8位,但也可以是5、6、7或9位)、可选的奇偶校验位和停止位(高电平)组成。数据传输速率(波特率)可以通过UART的配置进行设置,它决定了每秒传输的位数。
UART接口在许多应用中都非常常见,例如在嵌入式开发、物联网设备以及调试工具中。除了UART,还有其他几种常用的串行通信接口,如:
1. USB(Universal Serial Bus):通用串行总线,是一种高速接口,用于连接计算机系统和各种外部设备,支持热插拔和即插即用。
2. I2C(Inter-Integrated Circuit):一种多主设备通信协议,常用于微控制器和周边设备之间的通信,速度相对较慢但节省引脚资源。
3. CAN(Controller Area Network):控制器局域网,主要用于汽车电子系统,提供高可靠性、错误检测和故障隔离能力。
4. SPI(Serial Peripheral Interface):串行外围接口,是一种全双工、同步、单主机的串行通信协议,适用于高速、短距离通信。
5. RS-485和RS-232C:是两种常见的串行通信接口标准,常用于工业控制和远程通信,RS-485支持多点通信,而RS-232C则适合点对点通信。
在实际应用中,选择合适的串行通信接口取决于具体的需求,如传输距离、速度、成本、功耗和兼容性等因素。了解和掌握UART接口及其相关概念对于进行嵌入式系统设计和硬件开发至关重要。
2014-10-08 上传
2013-09-13 上传
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2022-09-23 上传
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知秋贺
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