通信协议——UART

UART概述

通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART。它是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。UART作为一种低速通信协议，广泛用于通信领域等各种场合。

UART通信原理

将数据的二进制位一位一位的进行传输。在UART通讯协议中信号线上的状态位高电平代表’1’低电平代表’0’。当然两个设备使用UART串口通讯时，必须先约定好传输速率和一些数据位。

UART硬件连接

硬件连接比较简单，仅需要3条线，注意连接时两个设备UART电平，如电平范围不一致请做电平转换后再连接，如下图所示：

• TX：发送数据端，要接对面设备的RX
• RX：接收数据端，要接对面设备的TX
• GND：保证两设备共地，有统一的参考平面

UART协议

空闲位：
UART协议规定，当总线处于空闲状态时信号线的状态为‘1’即高电平
起始位：
先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
数据位：
起始位之后就是要传输的数据，数据可以是5，6，7，8，9位，构成一个字符，一般都是8位。先发送最低位最后发送最高位。
奇偶校验位：
数据位传送完成后，要进行奇偶校验，校验位其实是调整个数，串口校验分几种方式：
1.无校验（no parity）
2.奇校验（odd parity）：如果数据位中’1’的数目是偶数，则校验位为’1’，如果’1’的数目是奇数，校验位为’0’。
3.偶校验（even parity）：如果数据为中’1’的数目是偶数，则校验位为’0’，如果为奇数，校验位为’1’。
4.mark parity：校验位始终为1
5.space parity：校验位始终为0
停止位：
数据结束标志，可以是1位，1.5位，2位的高电平。
波特率：
数据传输速率使用波特率来表示，单位bps（bits per second），常见的波特率9600bps，115200bps等等，其他标准的波特率是1200，2400，4800，19200，38400，57600。举个例子，如果串口波特率设置为9600bps，那么传输一个比特需要的时间是1/9600≈104.2us。