UART接口介紹通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通常稱作UART,，是一種異步收發(fā)傳輸器,，是電腦硬件的一部分。它將要傳輸?shù)馁Y料在串行通信與并行通信之間加以轉(zhuǎn)換,。作為把并行輸入信號轉(zhuǎn)成串行輸出信號的芯片,，UART通常被集成于其他通訊接口的連結(jié)上。 UART是一種通用串行數(shù)據(jù)總線,，用于異步通信,。該總線雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和接收,。在嵌入式設(shè)計(jì)中,，UART用于主機(jī)與輔助設(shè)備通信，如汽車音響與外接AP之間的通信,，與PC機(jī)通信包括與監(jiān)控調(diào)試器和其它器件,，如EEPROM通信。 UART通信協(xié)議UART用一條傳輸線將數(shù)據(jù)一位位地順序傳送,，以字符為傳輸單位,，通信中兩個(gè)字符間的時(shí)間間隔多少是不固定的， 然而在同一個(gè)字符中的兩個(gè)相鄰位間的時(shí)間間隔是固定的,，數(shù)據(jù)傳送速率用波特率來表示,， 指單位時(shí)間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)， 或每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù),， 如每秒鐘傳送240個(gè)字符,， 而每個(gè)字符包含10位（1個(gè)起始位， 1個(gè)停止位,， 8個(gè)數(shù)據(jù)位）,， 這時(shí)的波特率為2400Bd。 傳輸時(shí)序如下圖：
在UART中,，信號線上共有兩種狀態(tài),， 分別用邏輯1（高電平）和邏輯0（低電平）來區(qū)分 在空閑時(shí)， 數(shù)據(jù)線應(yīng)該保持在邏輯高電平狀態(tài) 其中各位的意義如下： 起始位（Start Bit）：先發(fā)出一個(gè)邏輯0信號,， 表示傳輸字符的開始 數(shù)據(jù)位（Data Bits）：可以是5~8位邏輯0或1. 如ASCII碼（7位）,， 擴(kuò)展BCD碼（8位）小端傳輸 校驗(yàn)位（Parity Bit）：數(shù)據(jù)位加上這一位后， 使得1的位數(shù)應(yīng)為偶數(shù)（偶校驗(yàn)）或奇數(shù)（奇校驗(yàn)） 停止位（Stop Bit）：它是一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志,。 可以是1位,、1.5位、2位的高電平 空閑位：處于邏輯1狀態(tài),， 表示當(dāng)前線路上沒有資料傳送 UART基本結(jié)構(gòu)?、泡敵鼍彌_寄存器，它接收CPU從數(shù)據(jù)總線上送來的并行數(shù)據(jù),，并加以保存,。 ⑵ 輸出移位寄存器,，它接收從輸出緩沖器送來的并行數(shù)據(jù),，以發(fā)送時(shí)鐘的速率把數(shù)據(jù)逐位移出，即將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)輸出,。 ?、?輸入移位寄存器，它以接收時(shí)鐘的速率把出現(xiàn)在串行數(shù)據(jù)輸入線上的數(shù)據(jù)逐位移入,，當(dāng)數(shù)據(jù)裝滿后,，并行送往輸入緩沖寄存器，即將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù),。 ?、?輸入緩沖寄存器，它從輸入移位寄存器中接收并行數(shù)據(jù),，然后由CPU取走,。 ⑸控制寄存器,，它接收CPU送來的控制字,，由控制字的內(nèi)容，決定通信時(shí)的傳輸方式以及數(shù)據(jù)格式等,。例如采用異步方式還是同步方式,，數(shù)據(jù)字符的位數(shù),，有無奇偶校驗(yàn)，是奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn),，停止位的位數(shù)等參數(shù),。 ⑹狀態(tài)寄存器,。狀態(tài)寄存器中存放著接口的各種狀態(tài)信息,，例如輸出緩沖區(qū)是否空，輸入字符是否準(zhǔn)備好等,。在通信過程中,，當(dāng)符合某種狀態(tài)時(shí)，接口中的狀態(tài)檢測邏輯將狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位置“1”,，以便讓CPU查詢,。
UART通信速率數(shù)據(jù)傳輸可以首先從最低有效位（LSB）開始。然而,，有些UART允許靈活選擇先發(fā)送最低有效位或最高有效位（MSB）,。微控制器中的UART傳送數(shù)據(jù)的 速度范圍為每秒幾百位到1.5Mb。例如,，嵌入在ElanSC520微控制器中的高速UART通信的速度可以高達(dá)1.152Mbps,。UART波特率還受 發(fā)送和接收線對距離（線長度）的影響。 目前,，市場上有只支持異步通信和同時(shí)支持異步與同步通信的兩種硬件可用于UART,。前者就是UART名字本身的含義，在摩托羅拉微控制器中被稱為串行通信 接口（SCI）,；Microchip微控制器中的通用同步異步收發(fā)器（USART）和在富士通微控制器中的UART是后者的兩個(gè)典型例子,。 UART工作原理發(fā)送數(shù)據(jù)過程：空閑狀態(tài)，線路處于高電位,；當(dāng)收到發(fā)送數(shù)據(jù)指令后,，拉低線路一個(gè)數(shù)據(jù)位的時(shí)間T，接著數(shù)據(jù)按低位到高位依次發(fā)送,，數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后,，接著發(fā)送奇偶校驗(yàn)位和停止位（停止位為高電位），一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束,。 接收數(shù)據(jù)過程：空閑狀態(tài),，線路處于高電位；當(dāng)檢測到線路的下降沿（線路電位由高電位變?yōu)榈碗娢唬r(shí)說明線路有數(shù)據(jù)傳輸,，按照約定的波特率從低位到高位接收數(shù)據(jù),，數(shù)據(jù)接收完畢后，接著接收并比較奇偶校驗(yàn)位是否正確,，如果正確則通知后續(xù)設(shè)備準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)或存入緩存,。 由于UART是異步傳輸,，沒有傳輸同步時(shí)鐘,。為了能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性,，UART采用16倍數(shù)據(jù)波特率的時(shí)鐘進(jìn)行采樣,。每個(gè)數(shù)據(jù)有16個(gè)時(shí)鐘采樣,，取中間的采樣值,，以保證采樣不會(huì)滑碼或誤碼,。一般UART一幀的數(shù)據(jù)位數(shù)為8,，這樣即使每個(gè)數(shù)據(jù)有一個(gè)時(shí)鐘的誤差,，接收端也能正確地采樣到數(shù)據(jù),。 UART的接收數(shù)據(jù)時(shí)序?yàn)椋寒?dāng)檢測到數(shù)據(jù)的下降沿時(shí)，表明線路上有數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸,，這時(shí)計(jì)數(shù)器CNT開始計(jì)數(shù),，當(dāng)計(jì)數(shù)器為24=16+8時(shí)，采樣的值為第0位數(shù)據(jù),；當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為40時(shí),，采樣的值為第1位數(shù)據(jù)，依此類推,，進(jìn)行后面6個(gè)數(shù)據(jù)的采樣,。如果需要進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，則當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為152時(shí),，采樣的值即為奇偶位,；當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為168時(shí)，采樣的值為“1”表示停止位,，一幀數(shù)據(jù)接收完成,。 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的10位異步串行通信協(xié)議（包含1個(gè)起始位、1個(gè)停止位和8個(gè)數(shù)據(jù)位）收發(fā)時(shí)序,，如圖2所示
圖2.10位標(biāo)準(zhǔn)串行通信協(xié)議收發(fā)時(shí)序圖 技術(shù)專區(qū)聲明：本文由入駐電子說專欄的作者撰寫或者網(wǎng)上轉(zhuǎn)載,，觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場,。如有侵權(quán)或者其他問題,，請聯(lián)系舉報(bào)。侵權(quán)投訴 關(guān)注電子發(fā)燒友微信 有趣有料的資訊及技術(shù)干貨
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兩種基帶射頻接口協(xié)議介紹及基本工作原理分析3G標(biāo)準(zhǔn)原先就有寬帶碼分多址(WCDMA),、CDMA2000,、時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)3...
發(fā)表于 2017-12-11 15:09
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HCI和UART的結(jié)構(gòu)與原理概述及計(jì)HCI-UA...藍(lán)牙技術(shù)作為一種短距離的無線通信技術(shù),具有巨大的發(fā)展?jié)摿?本文意從HCI層進(jìn)行藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)。本...
發(fā)表于 2017-12-11 13:22
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uart是什么意思?認(rèn)識uart串口通用異步接收器和發(fā)送器（Universal Asynchronous Receiver and Tr...
發(fā)表于 2017-12-06 14:51
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uart接口的時(shí)序分析UART用一條傳輸線將數(shù)據(jù)一位位地順序傳送,，以字符為傳輸單位 通信中兩個(gè)字符間的時(shí)間間隔多少是不固...
發(fā)表于 2017-12-06 14:34
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uart有什么作用?gpio和uart有什么區(qū)別通用異步收發(fā)傳輸器通常稱作UART,，是一種異步收發(fā)傳輸器，是電腦硬件的一部分,。它將要傳輸?shù)馁Y料在串行...
發(fā)表于 2017-12-06 14:01
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gpio接口是干什么的?gpio怎么用?General Purpose Input Output （通用輸入/輸出）簡稱為GPIO,，或總線...
發(fā)表于 2017-12-06 13:36
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jlink接口定義詳解J-Link是針對ARM設(shè)計(jì)的一個(gè)小型USB到JTAG轉(zhuǎn)換盒。它通過USB連接到運(yùn)行Windows的...
發(fā)表于 2017-12-06 11:03
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uart與usb對比分析usb作為一種串行接口,，應(yīng)用日益廣泛,。如同每個(gè)工程設(shè)計(jì)人員必須掌握I2C，RS232這些接口一樣,，我...
發(fā)表于 2017-12-06 09:58
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tft液晶屏接口定義TFT-LCD實(shí)為一組件,，即常說的液晶屏組件，主要由液晶面板,、背光源,、均光膜、行列驅(qū)動(dòng)電路與時(shí)序控制...
發(fā)表于 2017-12-05 09:36
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支持RT-Thread操作系統(tǒng)的NIOS II ...在Qsys中搭建能夠支持RT-Thread操作系統(tǒng)的NIOS II 處理器系統(tǒng),，除了必要的NIOS ...
發(fā)表于 2017-12-04 18:15
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usb type-c接口定義概念解析USB Type-C接口www.best-dz.com總計(jì)有24個(gè)針腳,，可以正反插且傳輸速度快,，接口...
發(fā)表于 2017-12-01 17:21
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導(dǎo)串行接口的選擇及其優(yōu)缺點(diǎn)降低任何嵌入式設(shè)計(jì)的體積和成本的常用方法是使用具有較少I/O引腳的通信總線,。雖然從并行總線發(fā)展到串行...
發(fā)表于 2017-12-01 16:06
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封裝變化與面向接口編程在使用Java的集合框架中，經(jīng)常需要通過構(gòu)造方法傳入一個(gè)比較器Comparator或者創(chuàng)建比較器傳入...
發(fā)表于 2017-11-28 15:04
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主板com接口接線方法詳解通常 COM使用的是9 針D 形連接器,，也稱之為RS-232接口,，而COM 2 有的使用的是老式的D...
發(fā)表于 2017-11-27 10:38
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賽靈思FPGA快速創(chuàng)建存儲(chǔ)器接口的設(shè)計(jì)方法Xilinx FPGA 提供可簡化接口設(shè)計(jì)的 I/O 模塊和邏輯資源。盡管如此,，這些 I/O 模塊以...
發(fā)表于 2017-11-24 16:21
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uart串口調(diào)試怎么用其操作方法詳解用異步收發(fā)傳輸器,，通常稱作UART，是一種異步收發(fā)傳輸器,，是電腦硬件的一部分,。它將要傳輸?shù)馁Y料在串行...
發(fā)表于 2017-11-22 12:39
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Uart串口與RS232串口的區(qū)別通用異步收發(fā)傳輸器，通常稱作UART,，是一種異步收發(fā)傳輸器,，是電腦硬件的一部分。它將要傳輸?shù)馁Y料在串...
發(fā)表于 2017-11-22 11:53
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Zynq器件三種主要類型的存儲(chǔ)控制接口解析基于Zynq器件的嵌入式開發(fā)時(shí),，我們不可避免地需要規(guī)劃設(shè)計(jì)使用什么樣類型和多大地內(nèi)存與FLASH,，本...
發(fā)表于 2017-11-22 08:23
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擴(kuò)展UART的設(shè)計(jì)過程、原理及實(shí)例通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmit...
發(fā)表于 2017-11-21 09:30
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rj45轉(zhuǎn)rs232接線順序解析RJ45是布線系統(tǒng)中信息插座（即通信引出端）連接器的一種,，連接器由插頭（接頭、水晶頭）和插座（模塊...
發(fā)表于 2017-11-21 09:20
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UART數(shù)據(jù)波形分析通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmit...
發(fā)表于 2017-11-20 18:04
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Uart串口與RS232串口的區(qū)別Uart這里指的是TTL電平的串口,；RS232指的是RS232電平的串口,。TTL電平串口是一般芯片的...
發(fā)表于 2017-11-20 17:48
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基于FPGA的UART模塊的設(shè)計(jì)FPGA（Field－Programmable Gate Array），即現(xiàn)場可編程門陣列,，它是在P...
發(fā)表于 2017-11-20 17:29
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UART的Verilog程序設(shè)計(jì)Verilog是描述復(fù)雜的硬件電路,，設(shè)計(jì)人員總是將復(fù)雜的功能劃分為簡單的功能，模塊是提供每個(gè)簡單功能...
發(fā)表于 2017-11-20 16:49
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UART和USART有區(qū)別UART和USART有區(qū)別,？USART支持同步模式,，因此USART 需要同步始終信號USART_CK...
發(fā)表于 2017-11-20 16:34
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UART傳輸協(xié)議與時(shí)序通用異步收發(fā)傳輸器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitte...
發(fā)表于 2017-11-20 16:19
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uart串口通信介紹UART是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信,。該總線雙向通信,，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和接收。在嵌入式設(shè)...
發(fā)表于 2017-11-20 15:56
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RS485設(shè)計(jì)選型及應(yīng)用接口電路作為一個(gè)電子工程師,，比較基礎(chǔ)且應(yīng)用廣泛的RS-485串口接口是必修課,，可也是大家日常設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到問...
發(fā)表于 2017-11-20 09:38
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這5個(gè)事項(xiàng)讓你設(shè)計(jì)出良好開發(fā)接口抽象化的目的是使調(diào)用者無需知道模塊的內(nèi)部細(xì)節(jié)，只需要知道模塊或函數(shù)的名字,，因此將其稱為黑盒化,。調(diào)用者...
發(fā)表于 2017-11-20 09:31
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如何更好實(shí)現(xiàn)和使用易重用抽象接口封裝不會(huì)妨礙人們認(rèn)識程序內(nèi)部具體是如何實(shí)現(xiàn)的，只是為了防止用戶寫出依賴內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的代碼,。進(jìn)而強(qiáng)迫用戶在...
發(fā)表于 2017-11-20 09:23
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基于FPGA異步串行通信接口模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在基于FPGA芯片的工程實(shí)踐中,，經(jīng)常需要FPGA與上位機(jī)或其他處理器進(jìn)行通信，為此設(shè)計(jì)了用于短距離通...
發(fā)表于 2017-11-18 11:33
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基于FPGA的并行CRC算法的UART控制器基于串行異步收發(fā)器（UART）的通信中經(jīng)常用到循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC),，常見的CRC校驗(yàn)電路多為串行校...
發(fā)表于 2017-11-18 11:24
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UItraScale架構(gòu)FPGA的高性能低功耗內(nèi)...如果你正在為你的下一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目考慮DDR4 SDRAM,這里有一篇全新的白皮書,，你應(yīng)該研讀一番，題目...
發(fā)表于 2017-11-18 08:16
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基于FPGA I/O接口的五大優(yōu)勢與FPGA深層...NI VeriStand是一款用于配置實(shí)時(shí)測試系統(tǒng)應(yīng)用的軟件環(huán)境,，如硬件在環(huán)(HIL)測試系統(tǒng)等,。當(dāng)...
發(fā)表于 2017-11-18 07:47
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基于FPGA的車電總線接口簡述及模塊設(shè)計(jì)為提高集成架構(gòu)中車電總線通信速率，結(jié)合綜合化處理系統(tǒng)項(xiàng)目要求,，采用雙總線結(jié)合的方式,，利用CAN總線和...
發(fā)表于 2017-11-18 07:25
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JESD204B工作原理及其控制字符詳解目前，將JESD204B作為高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器首選數(shù)字接口的趨勢如火如荼,。JESD204接口于2006年...
發(fā)表于 2017-11-18 06:07
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FPGA接口VI和函數(shù)中關(guān)閉FPGA VI引用的...所屬選板： FPGA接口VI和函數(shù) 必需： FPGA接口 關(guān)閉FPGA VI的引用并可選擇重置該VI...
發(fā)表于 2017-11-18 05:02
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引用數(shù)據(jù)類型的概念_引用數(shù)據(jù)類型有哪幾種引用類型 由類型的實(shí)際值引用（類似于指針）表示的數(shù)據(jù)類型,。如果為某個(gè)變量分配一個(gè)引用類型，則該變量將...
發(fā)表于 2017-11-17 18:29
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vga接口設(shè)計(jì)原理及實(shí)現(xiàn)VGA視頻圖形陣列是IBM于1987年提出的一個(gè)使用模擬信號的電腦顯示標(biāo)準(zhǔn),。VGA接口即電腦采用VG...
發(fā)表于 2017-11-17 17:35
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對三種總線SPI,、UART,、I2C分析理解SPI（Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口） SPI是一種高速,、全...
發(fā)表于 2017-11-15 12:32
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嵌入式學(xué)習(xí)筆記之UART通信協(xié)議UART是用于控制計(jì)算機(jī)與串行設(shè)備的芯片,。有一點(diǎn)要注意的是,，它提供了數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計(jì)算機(jī)就可...
發(fā)表于 2017-11-14 08:59
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接口mipi和lvds的區(qū)別MIPI （Mobile Industry Processor Interface） 是2003年...
發(fā)表于 2017-11-13 10:03
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什么是mipi接口隨著客戶要求手機(jī)攝像頭像素越來越高同時(shí)要求高的傳輸速度傳統(tǒng)的并口傳輸越來越受到挑戰(zhàn),。提高并口傳輸?shù)妮?..
發(fā)表于 2017-11-13 09:38
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嵌入式LCD的接口類型匯總分析LCD的接口有多種,，分類很細(xì)。主要看LCD的驅(qū)動(dòng)方式和控制方式,，目前手機(jī)上的彩色LCD的連接方式一般...
發(fā)表于 2017-11-13 09:01
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