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1、UART简介
2、UART特性
3、UART协议帧
3.1、起始位
3.2、数据位
3.3、奇偶校验位
3.4、停止位
4、UART通信步骤 1、UART简介
UART#xff08;Universal Asynchronous Receiver/Transmitter#xff0c;通用异步收发器#xff09;是一种双向、串行、异步的通信…目录
1、UART简介
2、UART特性
3、UART协议帧
3.1、起始位
3.2、数据位
3.3、奇偶校验位
3.4、停止位
4、UART通信步骤 1、UART简介
UARTUniversal Asynchronous Receiver/Transmitter通用异步收发器是一种双向、串行、异步的通信总线仅用一根数据接收线和一根数据发送线就能实现全双工通信。典型的串口通信使用3根线完成分别是发送线TX、接收线RX和地线GND通信时必须将双方的TX和RX交叉连接并且GND相连才可正常通信如下图所示 2、UART特性 UART 接口不使用时钟信号来同步发送器和接收器设备而是以异步方式传输数据。发送器根据其时钟信号生成的位流取代了时钟信号接收器使用其内部时钟信号对输入数据进行采样。 同步点是通过两个设备的相同波特率UART和大多数串行通信一样发送和接收设备需要将波特率波特率是指信息传输到信道的速率设置为相同的值。对于串行端口设定的波特率将用作每秒传输的最大位数来管理的。 如果波特率不同发送和接收数据的时序可能会受影响导致数据处理过程出现不一致。允许的波特率差异最大值为10%超过此值位的时序就会脱节。 下总结了关于UART必须了解的几点
导线数量3根TX、RX和GND速度1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200等传输方式全双工异步最大主机数量1最大从机数量1
3、UART协议帧 在 UART中传输模式为数据包形式。数据包由起始位、数据帧、奇偶校验位和停止位组成。 3.1、起始位 当不传输数据时 UART 数据传输线通常保持高电压电平。若要开始数据传输发送UART 会将传输线从高电平拉到低电平并保持1 个时钟周期。 当接收 UART 检测到高到低电压跃迁时便开始以波特率对应的频率读取数据帧中的位。 3.2、数据位 数据帧包含所传输的实际数据。如果使用奇偶校验位数据帧长度可以是5 位到 8 位。如果不使用奇偶校验位数据帧长度可以是9 位。 在大多数情况下数据以最低有效位优先方式发送。 3.3、奇偶校验位 奇偶性描述数字是偶数还是奇数。通过奇偶校验位接收 UART判断传输期间是否有数据发生改变。电磁辐射、不一致的波特率或长距离数据传输都可能改变数据位。 校验位可以配置成 1 位偶校验或 1 位奇校验或无校验位。 接收UART 读取数据帧后将统计数值为 1 的位检查总数是偶数还是奇数。如果奇偶校验位为0 偶数奇偶校验则数据帧中的1或逻辑高位总计应为偶数。如果奇偶校验位为 1 奇数奇偶校验则数据帧中的1 或逻辑高位总计应为奇数。 当奇偶校验位与数据匹配时UART 认为传输未出错。但是如果奇偶校验位为0 而总和为奇数或者奇偶校验位为 1 而总和为偶数则UART 认为数据帧中的位已改变。 3.4、停止位 为了表示数据包结束发送 UART 将数据传输线从低电压驱动到高电压并保持1 到 2 位时间。 4、UART通信步骤
第1步数据从数据总线到发送器。 第2步发送 UART 将起始位、奇偶校验位和停止位添加到数据帧。 第3步从起始位到结束位整个数据包以串行方式从发送器送至接收 器 。 接收 UART 以预配置的波特率对数据线进行采样。 第4步接收 器 丢弃数据帧中的起始位、奇偶校验位和停止位。 第5步接收 器 将串行数据转换回并行数据并将其传输到接收端的数据总线。 拓展学习
1、一文搞懂SPI通信协议
2、一文搞懂I2C总线通信
3、 一文看懂Modbus协议
4、 一文搞懂PID控制算法
5、一文搞懂TCP的三次握手和四次挥手
6、一文搞懂图像二值化算法
7、 一文搞懂步进电机特性、原理及驱动器设计
8、 一文搞懂三级管和场效应管驱动电路设计及使用
9、ADI期刊-UART了解通用异步接收器-发送器的硬件通信协议
