UART接口介绍

UART是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter简称，中文为
通用异步接收和发送器，是常用的串行通讯接口。

一、数据格式

UART作为异步传输接口，接口不需要共用同一个时钟，只需通讯双方在传输过程中的时钟频率大小保持一致。图1 数据帧结构
数据帧包括：起始位、数据位、奇偶校验位、停止位。 1、
起始位：表明将要发送数据，传输字符开始，起始位为低电平“0”；（
必须）

2、数据位（资料位）：数据位可以是5 bits、6 bits、7 bits或者8 bits，常用为8 bits（ASCII码），从最低位开始发送，依靠时钟进行定位；（必须）

3、
奇偶校验位：传输数据位加上这一位后使得1的位数应为偶数（偶校验）或奇数（奇校验），通过该方式来校验数据传输的正确性。（
可选） 4、
停止位：表明数据传输结束，停止位为高电平“1”。停止位的宽度可能是1bit、1.5bit、或者2bit的高电平，数据在传输线上定时，每个设备有自己的时钟，通讯设备之间很可能出现微小不同步，所以停止位不仅仅表示传输的结束，并且提供设备之间校准时钟同步的机会；（
必须） 5、
空闲状态：当UART未发送数据时，数据线TX、RX状态为高电平“1”； 6、
波特率：每秒钟传输的数据位，此时可以等同于比特率。常用的UART波特率为：9600、115200。波特率是衡量数据传输速率的指标，表示每秒钟传输的符号数（symbol），一符号代表信息量（比特数）与符号的阶数有关，如果用256阶符号-8bits表示一个符号； 7、
回环操作（loopback）：UART可以进入一个内部回环模式，用于诊断或调试； 8、buffer一般是用FIFO（First in First out），目的是提高系统性能。

二、工作原理

UART控制器中包含四种寄存器：输出缓存寄存器、输出移位寄存器、输入缓存寄存器、输入移位寄存器。输出缓存寄存器：该寄存器用来存放处理传输过来的并行数据。输出移位寄存器：读取输出缓存寄存器中的值，将并行数据串行输出，LSB先传输。输入移位寄存器：接收对方UART接口传输的串行数据，一帧数据接收完毕后，将把数据传输给输入缓存寄存器。输入缓存寄存器：保存从输入移位寄存器传递过来的串行数据。图2 UART工作原理 UART接口数据线： 1、RX：接收数据 2、TX：发送数据 3、GND：数字地 4、VCC：直流电源