通用異步收發(fā)器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,簡稱UART)是一種廣泛應用于串行通信的標準接口協議。UART協議允許設備之間進行可靠的數據傳輸,無需共享時鐘信號。該協議已經成為從微控制器到計算機、模塊和外圍設備等各種電子設備之間進行數據傳輸的常見選擇。
1.uart協議的定義及工作原理
UART是一種串行通信協議,通過將數據分割成單個字節(jié)并逐位傳輸,實現設備之間的數據交換。它采用異步傳輸方式,不受外部時鐘信號控制,而是依賴于預先設置的波特率來同步數據傳輸。
UART由發(fā)送器和接收器構成。發(fā)送端將數據流分割為固定大小的幀,添加起始位、數據位、校驗位和停止位等信息,按照預定順序逐位傳輸至接收端,接收端再將接收到的數據重新組裝為完整的數據包。
2.特點
2.1?異步傳輸:UART采用異步通信方式,設備之間通過起始位和停止位來識別數據的開始和結束,實現數據的可靠傳輸。
2.2?波特率靈活性:可以根據具體需求調整波特率,適應不同的通信速率,從而實現更高效的數據傳輸。
2.3?協議簡單:UART協議相對簡單,易于實現和集成到不同類型的電子設備中,提供了良好的通用性和互操作性。
3.應用領域
3.1?嵌入式系統(tǒng):在嵌入式系統(tǒng)中,UART常用于與外部設備(如傳感器、執(zhí)行器)進行通信,以實現數據采集、控制和監(jiān)控等功能。
3.2?計算機通信:計算機之間或計算機與外部設備(如打印機、調制解調器)之間的串行通信常使用UART協議。
3.3?通信模塊:通信模塊(如WiFi模塊、藍牙模塊)之間的數據傳輸也常使用UART協議,實現設備間的連接和通信。
4.優(yōu)勢
4.1?簡單易用:UART協議的簡單性使得其在各種電子設備中易于實現和應用,無需復雜的時鐘同步機制。
4.2?成本效益:由于UART協議的普及和通用性,相關硬件和軟件資源相對廉價,降低了產品開發(fā)和生產成本。
4.3?穩(wěn)定性:UART協議的穩(wěn)定性較高,在適當的波特率設置下,能夠保證數據傳輸的穩(wěn)定和可靠性,適用于各種環(huán)境和條件。