深入解读通用异步收发器UART与USART的差异及特性

资源摘要信息:"07-UART-STR.rar" UART（通用异步收发传输器）是一种常见的串行通信接口，它允许设备之间通过串行通信进行数据的异步传输。在本资源中，我们将深入探讨UART的工作原理、关键特性以及它在数据通信中的应用。 首先，UART是一种全双工通信协议，意味着数据可以同时以全双工的方式发送和接收，而不像半双工通信那样需要在发送和接收间切换。这种通信方式是通过两个独立的线路实现的：一个用于发送(TX)数据，另一个用于接收(RX)数据。 UART通信的基础是帧格式。在UART帧格式中，数据传输通常包括起始位、数据位、可选的奇偶校验位以及停止位。起始位标识数据帧的开始，数据位紧跟其后，携带实际的通信数据。奇偶校验位用于错误检测，而停止位则表明数据帧的结束。这些组成部分共同构成了UART通信的一个基本的数据包。 在描述中还提到了UART和USART的区别。USART（通用同步/异步收发器）是UART的一个扩展版本，它不仅支持异步通信，还提供了同步通信的功能。在同步通信中，数据是在一个共同的时钟信号的协调下进行传输的，而异步通信则不需要外部提供时钟信号。简而言之，同步通信对时钟信号有依赖，而异步通信则没有。在日常应用中，我们更多地使用的是UART，因为它适用于大多数简单的串行通信场景。 通信参数的自定义设置是USART和UART的一大优势。这些参数包括波特率（决定每秒传输多少位）、数据位的数量（一般为5到9位）、停止位（通常为1位或2位）以及校验位（奇校验、偶校验或无校验）。通过自定义这些参数，设备间可以达到更好的兼容性，尽管有时需要进行一些配置以确保双方能够正确地通信。 除了以上的技术细节外，了解UART在实际应用中的场景也非常重要。UART广泛应用于微控制器（MCU）和其他数字系统，用于与外部设备如传感器、GPS模块、蓝牙模块和调试接口进行通信。在嵌入式系统中，UART提供了一种简单、低成本的通信方式，特别适合于不太复杂或者距离较近的通信。 最后，了解UART的优缺点对于选择合适的通信方式至关重要。UART的优点包括结构简单、易于实现、成本低和功耗小。然而，它的缺点也比较明显，比如传输距离有限（通常不超过10米），且由于是异步通信，所以不适合高速数据传输。在高速或长距离通信需求的场合，可能会考虑使用其他通信协议，如USB、SPI、I2C等。 综上所述，UART作为一种简单而实用的串行通信技术，虽然有其局限性，但在许多应用场景中仍然是不可或缺的。掌握UART的相关知识对于任何从事嵌入式系统开发或者需要进行串行通信设计的工程师来说都是十分重要的基础。