1. 概述

UART, Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, 通用異步收發(fā)器；

串口：在嵌入式里指的是UART口，常用TTL電平即3.3V或者5.0V；

COM口：在臺式機上常用的口，DB9那種接口，接口協(xié)議只有兩種RS232和RS485；

RS232電平即負邏輯電平，定義+5V~+12V為邏輯0，-5V~-12V為邏輯1。

UART口、COM口指的是物理接口形式;

TTL、RS232和RS485指的是電平邏輯標準；

TTL電平和RS232電平轉(zhuǎn)換專用芯片有MAX232，TTL電平轉(zhuǎn)USB芯片有CP2102、PL2303、FT230等用USB來擴展串口數(shù)量。

2. 硬件結(jié)構(gòu)

與IIC、SPI 等接口一樣，都屬于串行通信接口，但是UART只有數(shù)據(jù)線收和發(fā)，并無時鐘線，故為異步串行通信接口，可以實現(xiàn)全雙工通信；在嵌入式系統(tǒng)中，常用與控制系統(tǒng)與外設(shè)通信，包括控制器與控制器，控制器與終端設(shè)備。線路簡單，成本低，傳輸距離遠，但傳輸速度慢。

VCC：供電pin，一般是3.3V，在實際使用中一般不接，不影響使用；

GND：接地pin，板內(nèi)共地時可以不單獨接，板間通信時候必須接上；

RX：接收數(shù)據(jù)pin；

TX：發(fā)送數(shù)據(jù)pin； ?需要注意TX ?RX的參考系，不要接反了，電平需要兼容；

如果收發(fā)是有關(guān)聯(lián)關(guān)系的，很多情況下需要關(guān)注流控。

UART CTS/RTS用于硬流控，協(xié)調(diào)雙方收發(fā)，保證數(shù)據(jù)不丟失。Clear to send ? ?Request To Send

A---------B

TX --> RX

RX <-- TX

RTS ---> CTS

CTS <--- RTS

芯片A通過UART發(fā)送數(shù)據(jù)，當芯片B拉高RTS時，A就會暫停發(fā)送，

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 當芯片B拉低RTS時，A又會繼續(xù)發(fā)送。

比如 WIFI模組與AP的串口連接：

3. 通信協(xié)議

UART使用的是異步串行通信；以字符為傳輸單位，一位一位的順序輸送；通信中兩個字符間的時間間隔是不固定的 ，然而同一個字符內(nèi)兩個相鄰位之間的時間間隔是固定的。

數(shù)據(jù)的傳送速率用波特率來表示，即每秒鐘傳送的二進制位數(shù)；

一般選波特率都會有9600,19200,115200等選項。

傳輸時序如下：

起始位：先發(fā)一個邏輯0，表示傳輸字符的開始；依靠檢測起始位來實現(xiàn)發(fā)送與接收方的時間自同步的。

數(shù)據(jù)位：可以是4、5、6、7、8位邏輯0或者1，構(gòu)成一個字符，如ASCII碼8位數(shù)據(jù)位，從最低位開始傳送，靠時鐘定位；方向為LSB。

奇偶校驗位：數(shù)據(jù)位加上這一位后，使得“1”的位數(shù)為偶數(shù)（偶校驗）或奇數(shù)（奇校驗）以此來校驗數(shù)據(jù)傳送的正確性；

停止位：他是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標志，可以是1位、1.5位、2位的高電平。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，數(shù)據(jù)傳輸率同時也越低。

空閑位：處于邏輯“1”狀態(tài)，表示當前線路上沒有數(shù)據(jù)傳送。

UART傳輸數(shù)據(jù)的順序：剛開始傳輸一個起始位，接著傳輸數(shù)據(jù)位，接著傳輸校驗位(可不需要此位)，最后傳輸停止位。這樣一幀的數(shù)據(jù)就傳輸完了。

傳輸方向：數(shù)據(jù)位從高位（MSB）開始傳輸還是從低位（LSB）開始傳輸。比如傳輸A，如果MSB就是01000001，如果LSB就是10000010。協(xié)議規(guī)定為LSB方向。

幀間隔：即傳送數(shù)據(jù)的幀與幀之間的間隔大小，可以用位或者時間為計量。

版權(quán)聲明：文章來源于網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。