UART接口详解与常见串行通信协议

"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。