单片机UART串行接口及通信方式

单片机UART串行接口是用于实现串行通信的一个重要的硬件接口。串行通信是计算机与外界交换信息的一种基本通信方式，与并行通信相比，串行通信仅需要少量的传输线，因此在长距离传输数据时更为经济。串行通信将数据按照顺序一位一位地发送或接收，而并行通信则是同时发送或接收所传送数据的各位。 为了实现串行通信，绝大多数单片机都配置了UART串行接口。UART是英文“Universal Asynchronous Receiver/Transmitter”的缩写，意为“通用异步收发器”。它能够将CPU的并行数据转换成串行数据，并将其发送到外部设备，同时也能将外部设备传输的串行数据转换成并行数据供CPU处理。 在UART串行接口中，串行通信被分为同步通信和异步通信两种方式。异步通信是最常见的一种方式，它是逐帧传送数据或字符的。在异步通信中，每个字符都被定义为一个完整的通信格式，通常称为帧格式。常见的帧格式包括起始位、数据位和停止位。起始位用于表示字符的开始，通常为“0”；数据位为每个字符的数据位数，规定低位在前，高位在后；停止位用于表示字符的结束。 UART串行接口的工作过程可以简单地描述为：首先，CPU将并行数据发送至UART串行接口；UART串行接口将并行数据转换为串行数据，并加上起始位、数据位和停止位形成完整的帧；接着，UART串行接口将帧通过传输线发送至外部设备；外部设备接收到串行数据后，将其转换为并行数据，并通过并行接口传输给CPU。这样，CPU就能够与外部设备进行数据交换。 为了实现UART串行通信，我们需要进行一些配置。首先，需要设置波特率，波特率决定了数据发送和接收的速度。常见的波特率包括9600、19200和115200等。其次，需要设置数据位数、校验位和停止位等参数，以确保数据的可靠传输和正确接收。 总之，单片机UART串行接口是实现串行通信的重要硬件接口。通过该接口，单片机能够将并行数据转换为串行数据，并与外部设备进行数据交换。串行通信相比并行通信具有传输线较少和经济的优势，但传输速度较慢。在应用中，我们需要根据实际需求进行UART串口的配置，以实现可靠和高效的数据传输。