还记得那时的打印机，鼠标和调制解调器吗？它们都有巨大，笨重的连接器和粗电缆，必须将它们拧紧到计算机上。这些设备使用UART协议与计算机通信。尽管USB几乎完全取代了旧的电缆和连接器，但UART绝对不会过时。您会发现在许多项目中使用UART的GPS模块，蓝牙模块和RFID读取器模块已连接到RaspberryPi，Arduino或其他微控制器。通用异步接收器/发送器，通常称为UART。它转换要在串行通信和并行通信之间传输的数据。作为将并行输入信号转换为串行输出信号的芯片，UART通常集成在其他通信接口的链路上。它不是像SPI和I2C这样的通信协议，而是微控制器中的独立物理电路或独立IC。关于UART的最好的事情是，它可以仅使用两条线就可以在设备之间传输数据。 UART的原理很容易理解。 UART通信简介在UART通信中，两个UART直接相互通信。发送UART将来自CPU和其他控制设备的并行数据转换为串行形式，并将其串行发送到接收UART，然后接收UART将串行数据转换回接收设备的并行数据。只需要两条线就可以在两个UART之间传输数据。数据从发送UART的Tx引脚流到接收UART的Rx引脚：UART异步发送数据，这意味着没有时钟信号将发送UART的位输出与接收UART的位采样同步。发送UART不是时钟信号，而是将开始和停止位添加到要发送的数据包中。这些位定义了数据包的开始和结束，因此接收UART知道何时开始读取这些位。当接收UART检测到起始位时，它将开始以称为波特率的特定频率读取输入位。波特率是数据传输速度的度量，以每秒比特数（bps）表示。两个UART必须以大约相同的波特率运行。发送和接收UART之间的波特率只能相差约10％。还必须将两个UART配置为发送和接收相同的数据包结构。 UART的工作原理UART依靠UART总线传输数据。数据总线用于通过其他设备（例如CPU，内存或微控制器）将数据发送到UART。数据从数据总线并行传输到发送UART。发送UART从数据总线获取并行数据后，它将添加起始位，奇偶校验位和停止位以创建数据包。接下来，数据包在Tx引脚上逐位串行输出。 UART接收器在其Rx引脚上逐位读取数据包。然后，接收UART将数据转换回并行格式，并删除起始位，奇偶校验位和停止位。最后，接收UART将数据包并行发送到接收端的数据总线：由UART发送的数据被组织为数据包。每个数据包包含1个起始位，5到9个数据位（取决于UART），可选的奇偶校验位和1或2个停止位：起始位是UART数据传输线不传输数据时，通常保持在高电压电平。为了开始数据传输，发送UART在一个时钟周期内将传输线从高电平拉低到低电平。当接收UART检测到高电压到低电压的转换时，它开始以波特率读取数据帧中的位。数据帧数据帧包含要传输的实际数据。如果使用奇偶校验位，则它可以是5到8位长。如果不使用奇偶校验位，则数据帧的长度可以为9位。在大多数情况下，数据首先以最低有效位发送。奇偶校验位奇偶校验描述数字的均匀性或奇数。奇偶校验位是接收UART确定传输期间是否有任何数据已更改的方法。数据可能会由于电磁辐射，波特率不匹配或远距离传输而发生变化。接收UART读取数据帧后，它将计算值为1的位数，并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位应为偶数。如果奇偶校验位为1（奇校验），则数据帧中的1位应为奇数。当奇偶校验位与数据匹配时，UART知道传输中没有错误。但是，如果奇偶校验位为0，则1位应为奇数；否则为0。或奇偶校验位为1，且1位应为偶数，则数据帧中的位已更改。为了通知传输数据包的结束，UART发送器将从低电压驱动数据传输线