UART：串行通信入门指南 - 接收与发射原理详解

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 是一种广泛应用于计算机通信领域的串行接口标准，由标题"UART-rx-tx.pdf"中的文档详细阐述了其工作原理、设计目的以及在实际应用中的重要作用。 首先，UART的主要特点是它支持异步串行通信，这意味着数据的发送和接收并不依赖于固定的时间或频率，而是通过起始位、数据位、奇偶校验位（可选）和停止位等特殊标志来同步。这种通信方式适用于对速度要求不高的场景，比如鼠标和调制解调器之间的连接，因为它们通常需要低成本且易于实现的通信方式。 文档指出，UART之所以被选择，原因有以下几点： 1. 成本效益：当两个设备间不需要高速数据传输，而只需要一个简单且便宜的通信线路时，UART是一个理想的选择。相比于并行通信，它仅需要一根信号线和地线，降低了硬件复杂度和成本。 2. 兼容性：许多早期的PC设备，如鼠标和调制解调器，普遍采用异步串行通信，因此UART接口是这些设备的标准接口。 3. 灵活性：UART支持单线双向通信，可以在同一根线上进行发送和接收，这对于远程计算机之间的通信特别有用，例如通过串口电缆连接到调制解调器进行拨号上网。 文档进一步介绍了UART的应用场景，包括： - 个人计算机接口：传统的PC上的串口（COM端口）实际上就是基于UART的，用于连接打印机、鼠标、键盘等设备，将数据以串行形式传输。 - 远距离通信：通过UART，数据可以被序列化（转换为连续的电信号流）并通过串行电缆发送到调制解调器，然后在接收端再进行解序列化，恢复原始数据。 - 互联网接入：早期的互联网连接常常通过串口调制解调器（如RS-232），利用UART作为接口技术，将数据在电话线上进行传输。 总结来说，UART是一种经济高效、易用的串行通信协议，尤其适合于需要低成本、简单接口的通信场合，它在早期的计算机通信系统中扮演了关键角色，并且在现代电子设备中仍然有所应用，尤其是在物联网(IoT)和嵌入式系统设计中。