UART快速入门：10分钟掌握串行通信基础

UART协议，全称Universal Asynchronous Receiver Transmitter，是通用异步收发器，常用于嵌入式系统的主机与辅助设备间的串行通信。它采用单工或双工模式，支持全双工通信，通过两条数据线进行信息交换。其核心概念包括波特率、帧格式和奇偶校验。 1. **波特率**：衡量UART通信速度的关键指标，单位为比特每秒（bps），如常见的9600波特率表示每秒能传输9600个比特。数据传输速率直接影响通信效率，而波特率的选择应考虑通信距离、噪声环境和数据量等因素。 2. **帧格式**：包含起始位、数据位、奇偶校验位和停止位。起始位用来标记数据传输的开始，数据位（通常是8位）实际携带信息，奇偶校验位用来检测数据传输的错误，通过计算发送端和接收端数据位中"1"的个数来验证数据一致性。停止位作为帧的结束标志，确保接收方能够正确解析数据。 3. **串行与并行通信**：串行通信占用较少的IO口和线路资源，传输简单，适合长距离或成本敏感的应用，但速率较低；并行通信速度快，但接口复杂，成本较高，且容易受到线路间干扰。 4. **单工和双工通信**：单工通信是一方只能发送，另一方只能接收；双工通信允许双方同时发送和接收数据。在UART中，双工模式通常指的是全双工通信，即发送和接收可以同时进行。 5. **奇偶校验**：通过添加一个额外的位（奇偶校验位），来判断数据传输中的错误。例如，如果发送端数据中有偶数个"1"，奇偶校验位设为"1"，接收端验证也是偶数个"1"则确认无误，反之则表明有错误，需重新发送。 理解这些基本概念对于使用UART进行嵌入式系统中的通信至关重要，掌握好它们能够帮助你有效地设计和调试通信电路，提升系统的可靠性和效率。在实际应用中，选择合适的波特率、优化帧格式设置以及处理好串行通信的细节问题，都是确保通信质量的关键步骤。