【UART是什么】UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统、微控制器和计算机之间进行数据传输。它主要用于设备之间的异步数据交换，不需要共享时钟信号，因此在硬件设计上较为简单，适合短距离通信。
一、UART的基本概念
UART是一种异步串行通信接口，用于在两个设备之间传输数据。它通过发送和接收两个独立的信号线（TXD 和 RXD）来实现数据传输，不依赖于外部时钟信号，而是依靠预先设定的波特率（Baud Rate）来同步数据的发送与接收。
二、UART的工作原理
1. 数据帧结构：
UART传输的数据通常由一个起始位、5~8个数据位、1个可选的奇偶校验位和1~2个停止位组成。
2. 异步通信：
发送端和接收端各自使用内部时钟，通过波特率进行同步，确保数据能够正确解析。
3. 全双工通信：
UART支持同时发送和接收数据，适用于双向通信。
三、UART的应用场景
| 应用领域 | 具体用途 |
| 嵌入式系统 | 微控制器与传感器、显示屏等外设通信 |
| 计算机串口 | 与调制解调器、工业设备连接 |
| 工业控制 | PLC、传感器、执行器之间的数据交换 |
| 通信模块 | 蓝牙、Wi-Fi模组与主控芯片通信 |
四、UART的优点与缺点
| 优点 | 缺点 |
| 硬件简单，成本低 | 不支持长距离传输（一般不超过15米） |
| 支持全双工通信 | 无错误检测机制（需配合其他协议） |
| 无需共享时钟，兼容性好 | 传输速率较低（通常小于1 Mbps） |
五、常见UART参数说明
| 参数 | 说明 |
| 波特率 | 每秒传输的比特数（如9600、115200） |
| 数据位 | 5~8位（通常为8位） |
| 停止位 | 1或2位，表示数据帧结束 |
| 校验位 | 可选，用于简单的错误检测（奇偶校验） |
六、总结
UART是一种简单而实用的串行通信方式，适用于多种嵌入式和工业应用。虽然它不具备复杂的纠错机制，但凭借其易用性和低成本，在实际工程中仍然被广泛应用。理解UART的基本原理和应用场景，有助于更好地进行设备间的通信设计与调试。