UART 体系结构

1 概述

UART：Universal Asynchronous Receiver Transmitter，通用异步收发器

即为嵌入式领域最为常说的串口。最常用的波特率为 9600bps、115200bps

“异步”是指不需要额外的时钟线进行数据的同步传输，是一种串行总线接口，只用两根线就可以完成数据的收发：一根线上发送数据，另一根线接收数据

发送和接受时，数据是逐位传输

2 逻辑层

帧格式

由起始位、数据位、校验位和停止位组成

UART 空闲（IDLE）时（没有数据传递），总线为高电平（逻辑1）

开始数据传输时，首先发送起始位（低电平，逻辑0），然后再逐位传输数据（LSB --> MSB），数据传输完成后，有校验位则传输1位校验位，再传一位停止位（逻辑1，高电平）。至此，数据传输完成，UART 重回 IDLE 状态，总线上的电平为高

各位详解：

* 起始位

    起始位是TX告知RX，数据传输即将开始。而RX无论何时，只要检测到低电平，就开始逐位接收数据。


* 数据位

    顾名思义，数据位是用来传输信息的。长度可以说5、6、7、8位。收/发双方需要在数据传输前，对双方的数据位作一致的定义。最常用的是 8 位


* 校验位

    为了保证数据传输的安全性而设

    在数据长距离传输时，UART使用 RS-232、RS-485 传输，在传输的导线较长时，如遇干扰，会导致传输的数据错误（1变0，0变1）。加上校验位的话，
    接受端可做检验。如果校验出错，说明数据不可信，直接丢弃；校验通过的话，数据初步可信，进入下一级校验，通常在通信协议里再做一次校验

    和数据位一样，收/发双方，事先应商定好是否需要校验位。不需要，则罢了；需要，则可选奇校验或偶校验

    奇偶校验：给数据后加上“0”或“1”，使得数据位中的“1”的个数 + 校验位中“1”的个数 = N