异步(UART)通信

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uart通信原理与程序

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uart通信原理与程序UART(通用异步收发传输器)是一种串行通信协议,用于在电子设备之间传输数据。

它广泛应用于各种通信设备和嵌入式系统中,是实现设备间通信的一种基本方式。

本文将详细介绍UART的工作原理和编写UART通信程序的步骤。

一、UART的工作原理UART通信是一种简单的、异步的、串行通信方式。

它使用一个数据线(TXD)和一个时钟线(CLK)实现数据的收发。

UART通信的工作原理如下:1.数据传输格式:UART通信使用帧来表示一个完整的数据包,每个帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

起始位是一个低电平信号,用来告诉接收方接下来的数据的开始。

数据位是实际要传输的数据,可以是一个字节或多个字节。

校验位用于检查数据的准确性,常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余校验(CRC)。

停止位是一个高电平信号,用来表示数据的结束。

2.波特率:3.串行传输:UART通信使用串行传输方式,即每个bit按顺序依次传输。

发送方将数据一位一位地发送到TXD线上,接收方通过CLK线来同步数据的传输。

发送方和接收方都在预定的时钟频率下将数据从一个电平变为另一个电平,以便接收方正确地接收数据。

4.启动和停止:UART通信在数据的开始和结束位置需要一些额外的控制位来标识。

当数据传输开始时,发送方发送一个起始位(低电平),接收方通过检测起始位来确定数据传输的开始。

当数据传输完毕时,发送方发送一个或多个停止位(高电平)来表示数据的结束。

5.同步与异步:UART通信是一种异步通信方式,即发送方和接收方的时钟不同步。

发送方和接收方使用各自的时钟来同步数据的传输,接收方通过检测起始位和停止位来确定数据的开始和结束位置。

二、编写UART通信程序的步骤下面是编写UART通信程序的一般步骤:1.设置波特率:首先,需要设置UART的波特率,确保发送方和接收方使用相同的波特率。

波特率的设置通常是通过设置寄存器完成的,具体的方法可以参考芯片的数据手册。

UART

UART
在接收过程中,UART从消息帧中去掉起始位和结束位,对进来的字节进行奇偶校验,并将数据字节从串行转换成并行。UART也产生额外的信号来指示发送和接收的状态。例如,如果产生一个奇偶错误,UART就置位奇偶标志。
数据方向和通信速度
数据传输可以首先从最低有效位(LSB)开始。然而,有些UART允许灵活选择先发送最低有效位或最高有效位(MSB)。
UART是通用异步收发器(异步串行通信口)的英文缩写,它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范,即UART是异步串行通信口的总称。
而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等,是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准,它规定了通信口的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容
3.UART是硬的,而RS232是软的
1.UART是种接口,而RS232则是电平协议UART的全称:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter 通用异步收发器
RS232则是用-5V--12V表示逻辑1,用+5V-+12V表示逻辑0。RS232是负逻辑。
2.UART是物理设备,RS232则是一种串行接口的标准,不严格时也可以特指该标准的串行通讯口。
什么是 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱART
UART是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中,UART用来与PC进行通信,包括与监控调试器和其它器件,如EEPROM通信。
UART通信
UART首先将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始,后面是7个或8个数据位,一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。接收器发现开始位时它就知道数据准备发送,并尝试与发送器时钟频率同步。如果选择了奇偶,UART就在数据位后面加上奇偶位。奇偶位可用来帮助错误校验。

uart通信的详细讲解

uart通信的详细讲解

uart通信的详细讲解UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种常见的串行通信协议,常用于将数据传输至微控制器、传感器、无线模块等外部设备。

它是一种异步通信方式,意味着数据是以字节为单位发送和接收的,并且在数据发送和接收之间没有时钟信号进行同步。

下面将详细介绍UART通信的原理和工作流程。

UART通信基于一对输入输出引脚,其中TX(发送)和RX(接收)引脚分别用于数据的发送和接收。

通过这对引脚,数据可以以位的形式在串行总线上传输。

TX引脚用于将数据发送给接收方,RX引脚用于接收从发送方发送的数据。

在UART通信中,发送方和接收方之间需要事先约定好一些通信参数,包括波特率(通信速率),数据位宽,校验位和停止位。

通信起始阶段,发送方将要发送的数据从最高有效位(MSB)开始依次发送到TX引脚上。

UART通信是异步的,没有外部时钟信号作为同步信号,因此发送方和接收方之间需要通过提前约定的波特率来进行同步。

波特率表示每秒传输的位数,通常以波特(baud)为单位进行衡量。

在发送数据前,发送方需要先发送一个起始位(通常为逻辑低电平)来通知接收方数据的到来。

然后连续发送数据的位数。

发送方还可以选择在数据位之后发送一位校验位来增强数据的可靠性。

最后,发送方发送一个或多个停止位(通常为逻辑高电平)来标志数据的结束。

接收方在接收数据时,根据约定好的波特率等参数从RX引脚接收数据。

接收方在接收到起始位时开始接收数据,并按照波特率计时以正确的速率接收数据位。

在接收数据后,接收方还可以验证校验位的正确性。

如果校验位不匹配,接收方可以丢弃接收到的数据或者发生错误的数据信号。

最后,接收方等待一个或多个停止位来表示数据的结束。

UART通信的数据传输速率受到波特率的限制,快速的数据通信需要更高的波特率。

波特率的选择要根据通信双方的要求和硬件性能来确定。

总之,UART通信是一种简单、低成本的串行通信方式,用于将数据以位的形式在发送方和接收方之间传输。

uart串口通信协议

uart串口通信协议

UART串口通信协议1. 介绍UART(全称Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种常用的串口通信协议,用于在数字系统中进行异步通信。

UART协议通过在数据中插入起始位、停止位和校验位来实现数据的传输和校验。

本文档将详细介绍UART的工作原理、通信流程、数据帧格式以及常见应用场景。

2. 工作原理UART通信协议使用一对线路进行数据的传输,包括一条用于发送数据的线路(称为Tx线路)和一条用于接收数据的线路(称为Rx线路)。

在传输数据之前,发送端和接收端必须约定好通信参数,如波特率、数据位宽、校验位和停止位等。

通过发送和接收数据时的电平变化,UART可以实现异步的数据传输。

UART的工作原理可以总结为以下几个步骤: - 发送端将要发送的数据按照一定的格式组织成一帧数据。

- 发送端发送起始位,通知接收端数据的开始。

- 发送端按照约定的波特率,将数据位逐位发送。

- 发送端发送校验位,用于校验数据的正确性。

- 发送端发送停止位,标志一帧数据的结束。

- 接收端接收起始位,开始接收数据。

- 接收端按照约定的波特率,逐位接收数据位。

- 接收端接收校验位,校验数据的正确性。

- 接收端接收停止位,结束接收数据。

3. 通信流程UART通信协议的通信流程包括以下几个步骤: 1. 发送端准备要发送的数据,并按照事先约定好的格式组织成数据帧。

2. 发送端将起始位设为逻辑低电平,发送给接收端,通知接收端数据的开始。

3. 发送端按照约定的波特率,将数据位逐位发送给接收端。

4. 发送端计算并发送校验位,用于校验数据的正确性。

5. 发送端将停止位设为逻辑高电平,发送给接收端,标志一帧数据的结束。

6. 接收端接收起始位,开始接收数据。

7. 接收端按照约定的波特率,逐位接收数据位。

8. 接收端接收校验位,校验数据的正确性。

9. 接收端接收停止位,结束接收数据。

uart通信原理(一)

uart通信原理(一)

UART通信原理- 什么是UART通信UART是通用异步收发传输(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter)的缩写,是一种串行通信协议。

它是一种简单的串行通信协议,用于在微控制器、传感器、外围设备等之间进行数据传输。

UART通信使用两根线进行数据传输,一根线用于发送数据,另一根线用于接收数据。

这种通信方式不需要时钟信号,因此称为“异步通信”。

- UART通信的原理UART通信的原理是通过发送和接收端口来实现。

在发送端,数据会被发送到UART发送缓冲区,然后通过串行传输线发送出去。

在接收端,串行传输线接收到数据后,数据会被存储在接收缓冲区中,然后被读取出来。

UART通信的速度是通过波特率(Baud Rate)来定义的。

波特率表示每秒传输的比特数,通常以bps(bits per second)为单位。

发送和接收端的波特率必须保持一致,否则数据将无法正确地传输。

- UART通信的数据帧UART通信的数据帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

起始位标识数据的开始,数据位包含实际的数据,校验位用于检测数据传输过程中的错误,停止位标识数据的结束。

数据帧的格式是由发送端和接收端约定好的,以确保数据可以正确地被解析和处理。

- UART通信的应用UART通信在嵌入式系统中被广泛应用,例如单片机与外围设备的通信、传感器数据的采集、串口通信等。

由于其简单易用的特点,UART通信在各种嵌入式系统中都可以找到应用。

- 结语UART通信作为一种简单而实用的串行通信协议,在嵌入式系统中扮演着重要的角色。

通过了解UART通信的原理和应用,我们可以更好地理解串行通信的工作方式,从而更好地应用它在实际的项目中。

希望本文能够帮助读者更深入地了解UART通信的原理和应用。

uart通信协议

uart通信协议

uart通信协议UART通信协议。

UART通信协议是一种常见的串行通信协议,它被广泛应用于各种嵌入式系统和外围设备之间的数据传输。

本文将介绍UART通信协议的基本原理、工作方式以及在实际应用中的一些注意事项。

UART通信协议是一种异步串行通信协议,它通过发送和接收数据的方式来实现设备之间的通信。

在UART通信中,数据以位的形式被发送和接收,每个数据字节都包含一个起始位、数据位、校验位和停止位。

这些位的顺序和数量是由通信协议的配置参数决定的。

UART通信协议的工作方式如下,首先,发送端将数据按照一定的格式组织成数据帧,然后通过串口发送到接收端;接收端接收到数据帧后,将其解析并提取出有效的数据。

在这个过程中,发送端和接收端需要事先约定好通信协议的配置参数,包括波特率、数据位、校验位和停止位等。

在实际应用中,使用UART通信协议需要注意以下几点,首先,波特率的选择需要根据实际的通信需求来确定,通常情况下,波特率越高,数据传输速度越快,但也会增加系统的复杂度和成本。

其次,数据位、校验位和停止位的配置需要保持一致,发送端和接收端必须使用相同的配置参数才能正常通信。

最后,由于UART 通信是一种点对点的通信方式,因此在多设备通信时需要采取其他方式来实现多设备之间的通信。

总之,UART通信协议是一种简单而有效的串行通信协议,它在各种嵌入式系统和外围设备中得到了广泛的应用。

通过了解UART通信协议的基本原理和工作方式,我们可以更好地理解和应用它,从而实现设备之间的可靠通信。

在实际应用中,我们需要根据具体的通信需求来选择合适的配置参数,并严格遵守通信协议的规范,以确保数据的可靠传输。

希望本文对您理解和应用UART 通信协议有所帮助,谢谢阅读!。

UART串口通信的原理及在单片机项目中的应用

UART串口通信的原理及在单片机项目中的应用

UART串口通信的原理及在单片机项目中的应用UART(通用异步收发传输)是一种广泛应用于单片机和外设之间的串口通信协议。

它是一种异步的串行通信协议,允许设备以字节(byte)的形式传输数据,同时保证数据的可靠传输。

本文将介绍UART串口通信的原理,并探讨其在单片机项目中的应用。

一、UART串口通信原理UART串口通信是一种简单而高效的通信方式,其原理主要涉及几个重要的部分:波特率、数据格式、起始位、停止位和奇偶校验位。

1. 波特率:波特率指的是串口通信传输的速率,也即每秒钟发送的比特数。

常见的波特率有9600、115200等。

发送和接收设备必须以相同的波特率进行通信,否则会导致数据的传输错误。

2. 数据格式:数据格式决定了每次传输的数据位数。

常见的数据格式有8位数据位、1位停止位和没有奇偶校验位(8N1)。

数据位数可以选择为5、6、7或8位,停止位可以选择为1或2位,奇偶校验位可以选择为偶校验、奇校验或无校验。

3. 起始位:起始位用于指示数据的传输开始,通常为逻辑低电平(0)。

4. 停止位:停止位用于指示数据的传输结束,通常为逻辑高电平(1)。

5. 奇偶校验位:奇偶校验位用于检查数据传输过程中出现的错误。

奇校验要求数据传输的位数中1的个数为奇数,偶校验要求1的个数为偶数,通过校验位的比对可以检测到数据传输过程中是否发生了错误。

二、UART串口通信在单片机项目中的应用UART串口通信在单片机项目中有着广泛的应用,可以用于与外部设备进行数据交互、与计算机进行通信等方面。

1. 与外部设备进行数据交互:许多外部设备,如传感器、显示屏、键盘等,都可以通过UART串口与单片机进行通信。

例如,传感器可以将采集到的数据通过UART串口发送给单片机,然后单片机对这些数据进行处理并控制其他外围设备的工作。

2. 与计算机进行通信:通过UART串口,单片机可以与计算机进行通信,实现数据的传输和控制。

例如,在一些物联网项目中,单片机可以将采集到的数据通过UART串口发送给计算机,计算机可以进行数据分析、存储等操作。

uart通信的详细讲解

uart通信的详细讲解

uart通信的详细讲解
UART通信是一种串行通信方式,用于在数字系统之间传输数据。

UART代表通用异步收发器,它在大多数数字系统中都很普遍,因为它是一种简单而可靠的通信协议。

UART通信基于两个主要的信号线:数据线和时钟线。

数据线用于发送和接收数据,而时钟线则用于同步传输。

在UART通信中,每个数据字符由一个或多个数据位(通常为8位)、一个起始位和一个或多个停止位组成。

起始位用于标记数据字符的开始,而停止位则用于
标记数据字符的结束。

UART通信中的每个数据字符都可以使用相同的格式,并且可以以连续的方式传输。

UART通信的速率由波特率决定,波特率指的是每秒钟传输的位数。

波特率越高,每秒钟传输的数据量就越大。

UART通信的波特率通常在1至115200位/秒之间。

UART通信有两种工作模式:同步和异步。

同步模式使用时钟线进行同步,并且数据字符传输速率与时钟线速率相同。

异步模式不使用时钟线进行同步,并且数据字符的传输速
率与时钟线速率可以不同。

因此,异步模式比同步模式更常用,因为它更简单,并且不需
要与其他设备进行协调。

UART通信具有许多优点,包括可靠性和通用性。

它可以与大多数数字系统和微控制器集成,而且成本低廉。

UART通信还可以用于许多不同的应用程序,如串口通信、远程管理和数据采集。

uart通信的详细讲解

uart通信的详细讲解

uart通信的详细讲解UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)是一种半双工的通信方式,应用广泛,主要用于提供客户端/服务器之间的一种简单的连接,尤其是在嵌入式系统中。

UART具有较低的成本和多种可选择的配置,因此受到广泛的欢迎。

UART也称为串行通信,是指数据传输的一种方式,是按字符串顺序发送的一组位。

使用UART来传输的每个数据帧包括前导字节、校验和后缀字节等。

UART通信有两个不同的端口:TTL(经典UART)和RS-232。

TTL 端口的常规电压范围是0-2.8V,而RS-232端口则提供了许多种不同的电压等级,从而容许其他类型的设备(如计算机)通过这种端口进行接口。

很多情况下,UART协议可以在两个不同的芯片之间实现,例如Arduino与Raspberry Pi,甚至是Arduino与手机之间的UART连接。

UART可以分为三个主要组成部分:发送模块、接收模块和控制器。

发送模块用来将信息发送到其他设备,而接收模块则用来从其他设备接收信息。

控制器用来控制两个模块之间通信,并处理奇偶校验等。

UART有两个关键参数:波特率和数据位。

波特率指的是每秒钟发送的比特数。

通常情况下,波特率越高,通信速度越快,但高波特率也意味着更多的误码率。

数据位是指每个字符有多少位,通常为7位或8位。

另外,它还有一个介绍的参数:停止位。

停止位是当发送者读取数据时,发送另一个字节之前的延迟时间。

总的来说,UART通信是一种常见的通信技术,能够方便客户端与服务器之间的数据传输。

它具有低成本、多种可选配置、简单的连接以及容易接入的优势,使其受到各行业的青睐。

UART详解:学会单片机的UART,就学会了通信

UART详解:学会单片机的UART,就学会了通信

UART详解:学会单片机的UART,就学会了通信UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种异步全双工串行通信协议,由Tx和Rx两根数据线组成,因为没有参考时钟信号,所以通信的双方必须约定串口波特率、数据位宽、奇偶校验位、停止位等配置参数,从而按照相同的速率进行通信。

异步通信以一个字符为传输单位,通信中两个字符间的时间间隔多少是不固定的,然而在同一个字符中的两个相邻位间的时间间隔是固定的。

当波特率为9600bps时,传输一个bit的时间间隔大约为104.16us;波特率为115200bps 时,传输一个bit的时间间隔大约为8us。

数据传送速率用波特率来表示,即每秒钟传送的二进制位数。

例如数据传送速率为120字符/秒,而每一个字符为10位(1个起始位,7个数据位,1个校验位,1个结束位),则其传送的波特率为10×120=1200字符/秒=1200波特。

数据通信时序图:其中各位的意义如下: 起始位:先发出一个逻辑”0”信号,表示传输字符的开始;数据位:可以是5~8位逻辑”0”或”1”;如ASCII码(7位),扩展BCD码(8位);小端传输,即LSB先发,MSB后发;校验位: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);停止位:它是一个字符数据的结束标志。

可以是1位、1.5位、2位的高电平(用于双方同步,停止位时间间隔越长,容错能力越强);空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路上没有数据传送;注:异步通信是按字符传输的,接收设备在收到起始信号之后只要在一个字符的传输时间内能和发送设备保持同步就能正确接收。

下一个字符起始位的到来又使同步重新校准(依靠检测起始位来实现发送与接收方的时钟自同步的)。

上图是uart协议传输一个”A”字符通过示波器的uart解码而得到的波形示意图。

根据此图来介绍一下uart的一些基本参数。

单片机uart通信详解介绍 -回复

单片机uart通信详解介绍 -回复

单片机uart通信详解介绍-回复单片机UART通信详解介绍一、什么是UART通信?UART通信(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)是一种常见的串行通信方式,用于将数据以一位一位的方式传输。

它是一种异步通信方式,即发送端和接收端没有明确的时钟信号进行同步。

UART通信常用于单片机与外设之间的数据传输,如与电脑进行通信、传感器数据的采集与控制等。

二、UART通信原理及工作方式1. UART通信原理:UART通信包括发送端和接收端,其中发送端将数据按照一定的格式通过串行通道发送至接收端,接收端将接收到的串行数据解码为并行数据,使得单片机可以对其进行处理。

2. UART通信工作方式:UART通信的工作方式主要分为数据位、停止位、奇偶校验和波特率。

数据位:表示每次发送的数据位数,常用的有8位、7位、6位和5位。

8位的数据位是最常见的设置。

停止位:发送端在发送完每一字节数据后,要发送一个停止位,它通知接收端该字节数据已经结束。

常见的停止位为1位。

奇偶校验:用于检测数据传输过程中是否发生了错误。

奇偶校验分为奇校验和偶校验,通过在发送端和接收端分别设置校验位,实现数据的校验。

波特率:又称为比特率,表示每秒钟传输的数据位数。

常见的波特率有9600、115200等,波特率越高,传输速度越快。

三、UART通信的使用步骤使用UART通信需要进行一系列设置和操作,以下是使用UART通信的步骤:1. 确定通信参数:确定数据位、停止位、奇偶校验和波特率等通信参数,以便发送方和接收方设置相同的参数。

2. 引脚配置:将单片机引脚配置为UART通信功能的引脚。

大多数单片机具有多个UART通信功能引脚,在引脚设置时需要根据实际需求进行配置。

3. 初始化UART模块:在代码中初始化UART模块,包括设置通信参数、使能UART功能、配置发送和接收中断等。

4. 数据发送:通过调用发送函数将待发送的数据发送出去。

uart通信协议

uart通信协议

uart通信协议UART通信协议是一种同步串行通信协议,用于在计算机与外部设备之间传输数据。

UART是通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的缩写。

UART通信协议的特点是简单易用,适用于不同硬件平台和操作系统,并且具有广泛的应用范围。

在UART通信中,数据以字节(Byte)为单位进行传输。

通信双方分别由发送端和接收端组成,通过一个共享的通信线路进行数据传输。

UART通信协议的基本工作原理是通过不同电平的电信号来表示二进制数据。

发送端将要传输的数据通过串行方式发送给接收端,接收端通过解读电信号的变化来还原数据。

UART通信协议中的数据传输速率通常称为波特率(Baud Rate),表示每秒钟传输的位数。

在UART通信协议中,数据传输通过逻辑电平来表示。

传统的UART通信协议中,高电平代表逻辑1,低电平代表逻辑0。

每个数据字节都由一个起始位、数据位、可选的校验位和一个或多个停止位组成。

起始位用于表示数据传输的开始,停止位用于表示数据传输的结束。

校验位用于检测传输过程中的数据错误。

UART通信协议在不同的应用领域有不同的规范和要求。

在一些应用中,需要通过UART通信协议传输大量数据,这时可以使用更高的波特率来提高传输速度。

在某些应用中,为了保证数据的可靠传输,可以使用奇偶校验位或循环冗余校验(CRC)来检测并纠正传输过程中的错误。

UART通信协议在各种嵌入式系统和外部设备中得到广泛应用。

常见的应用包括串行通信接口、串口显示器、传感器、GPS模块、蓝牙模块等。

通过UART通信协议,这些设备可以与计算机或其他设备进行数据交换和控制。

总的来说,UART通信协议是一种简单而可靠的数据传输协议,适用于各种应用场景。

通过UART通信协议,设备之间可以实现快速、可靠的数据传输,为各类嵌入式系统和外部设备提供了强大的通信能力。

UART工作原理详解

UART工作原理详解

UART工作原理详解UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种通用的异步收发器,它是计算机与外部设备之间进行串行通信的一种常用方法。

UART的工作原理是通过串行(一位一位)传输数据,而不是并行(同一时间多位)传输数据。

UART的工作原理主要包括数据传输格式、时钟同步、数据传输流程和信号电平等内容。

1.数据传输格式:UART使用串行方式发送和接收数据。

每个数据字节由起始位、数据位、停止位和校验位组成。

- 起始位(Start Bit):用于表示数据的开始,通常为低电平。

- 数据位(Data bits):表示要传输的数据字节,通常为8位(可选为5、6、7或9位)。

- 停止位(Stop Bit):用于表示数据传输的结束,通常为高电平。

- 校验位(Parity Bit):可选项,用于进行数据校验,检测传输中是否出错。

2. 时钟同步:UART工作时,发送端和接收端需要以相同的波特率(Baud Rate)进行工作。

波特率表示每秒钟传输的比特数。

发送端需要按照波特率将数据位同步地传输给接收端。

3.数据传输流程:-发送端:首先发送端发送一个起始位(低电平)。

然后依次发送数据位,根据设定的数据位数发送相应的位数。

发送完数据位后,发送停止位(高电平)。

-接收端:接收端需要按照波特率接收数据。

当接收到一个起始位后,开始接收数据位,根据设定的数据位数接收相应的位数。

接收完数据位后,接收停止位。

4.信号电平:UART使用两种电平表示逻辑0和逻辑1、通常,逻辑0表示高电平,逻辑1表示低电平。

这是因为UART最初被设计为在通过电传电路和光纤进行通信时使用的。

总的来说,UART的工作原理是通过串行传输数据来实现计算机与外部设备之间的通信。

发送端将数据并行转为串行,并添加起始、停止和校验位,通过串行传输给接收端。

接收端则将串行数据转为并行数据,并还原为原始数据。

UART的工作原理简单而有效,因此被广泛应用于各种设备之间的通信,如计算机与打印机、调制解调器、传感器等设备之间的数据传输。

异步串行UART协议详解中文版

异步串行UART协议详解中文版

异步串行UART协议详解中文版UART代表通用异步接收发送器,是一种将数据以串行bit的形式在计算机和外设之间传输的技术。

异步串行通信意味着数据位不需要在时钟信号的同步下传输,而是以不同的速率进行传输。

这种通信方式常见于串口通信和单线通信。

在异步串行UART协议中,数据传输以帧为单位进行。

每个帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

起始位用于指示一帧的开始,数据位用于存储要传输的数据,校验位用于确保数据的正确性,停止位用于指示一帧的结束。

串口通信通常使用RS-232电平标准,其中逻辑1由负电平表示,逻辑0由正电平表示。

数据位的长度可以是5、6、7或8位,校验位可以是奇校验、偶校验或不使用校验,停止位通常是一个或两个位。

在异步串行UART协议中,计算机和外设之间的数据传输是通过发送和接收操作进行的。

发送操作用于将数据从计算机发送到外设,接收操作用于从外设接收数据并传输到计算机。

在发送操作中,计算机将待发送的数据写入发送缓冲区。

UART控制器将逐位地从发送缓冲区读取数据,并将其转换为适当的电平,然后在传输线上发送。

在接收操作中,UART控制器从传输线上读取电平,并将其转换为相应的位。

一旦接收到足够的位数,UART控制器将数据存储在接收缓冲区中,然后通知计算机该数据已准备好。

除了数据传输外,异步串行UART协议还定义了其他控制信号,如RTS(请求发送)、CTS(清除发送)、DSR(数据设备准备好)、DTR(数据终端准备就绪)、RI(振铃指示)和CD(载波检测)等。

这些信号用于指示通信的状态和控制通信流程。

总结起来,异步串行UART协议是一种用于计算机和外设之间进行数据传输的通信协议。

它定义了数据传输的格式、速率和控制信号,通过发送和接收操作实现数据的可靠传输。

该协议在计算机硬件和软件之间建立了一种可靠的通信接口,被广泛应用于串口通信和单线通信等领域。

uart通信特点

uart通信特点

uart通信特点
UART(通用异步收发传输器)是一种常用的串行通信协议,具有以下几个特点:
1. 异步通信:UART通信是异步的,也就是说,发送端和接收端的时钟源可以
是不同的。

发送端通过发送数据位(包括起始位、数据位和校验位)来表示数据的传输,而接收端通过检测起始位来同步数据的接收。

这种异步通信方式使得UART 适用于不同速率和不同时钟源的通信系统。

2. 简单易用:UART通信的硬件实现相对简单,只需要包括发送器和接收器两
个模块即可。

这种简单的架构使得UART适用于大多数的嵌入式系统和微控制器。

3. 传输速率可调:UART通信支持可调整的传输速率,通常通过波特率(baud rate)来衡量,表示每秒传输的位数。

传输速率的调整范围可以很大,从几十波特(bps)到数兆波特(Mbps)都可以实现。

4. 半双工通信:UART通信是一种半双工的通信方式,也就是说,发送和接收
不能同时进行。

发送和接收是交替进行的,发送端发送完一个字节后,需要等待接收端完成接收,同时接收端接收完一个字节后,也需要等待发送端继续发送。

这种半双工通信方式对于资源有限的系统来说是非常有效的。

总结起来,UART通信具有异步通信、简单易用、传输速率可调和半双工通信
的特点。

因此,UART广泛应用于各种嵌入式系统、通信模块以及计算机外部设备之间的数据交换和通信。

uart电平标准

uart电平标准

uart电平标准
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种通用的异步串行通信协议。

在UART通信中,数据传输采用异步方式,即发送和接收数据时,不需要严格的同步时钟。

UART 电平标准主要涉及到信号电压、数据位、停止位、奇偶校验等方面。


在UART通信中,常见的电平标准有:
1.RS-232:这是一种广泛应用于计算机外设连接的串行通信标准。

RS-232定义了通信双方的电气特性、信号传输格式等。

其电平标准为:逻辑1为-15V至-3V,逻辑0为+15V至+3V。

2.RS-485:这是一种用于长距离通信的串行通信标准。

RS-485采用了差分信号传输方式,具有较高的抗干扰能力。

其电平标准为:逻辑1为+2V至+6V,逻辑0为-6V至-2V。

3.TTL(Transistor-Transistor Logic):这是一种常见的数字逻辑电平标准,用于计算机内部的数据传输。

TTL电平标准为:逻辑1为3.4V至5V,逻辑0为0V至1.8V。

4.CMOS:这是一种低功耗、高噪声抑制的电平标准。

CMOS电平标准为:逻辑1为3.3V至5V,逻辑0为0V至1.5V。


需要注意的是,这些电平标准仅作为参考,实际应用中,可以根据具体需求和设备接口选择合适的电平标准。

在UART通信中,还需要考虑数据位、停止位、奇偶校验等因素,以确定通信双方的兼容性。

uart通信波特率

uart通信波特率

UART通信波特率一、UART通信波特率概念UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通用异步收发传输器,是一种常见的串行通信协议。

在UART通信中,数据以特定的波特率进行传输,波特率是指每秒传输的符号数,通常以bps(bits per second)表示。

波特率是UART通信的关键参数,它决定了数据传输的速度。

二、UART通信波特率的计算UART通信波特率的计算涉及到比特率、数据位、停止位和奇偶校验等参数。

具体计算公式如下:波特率 = 比特率 / (数据位 + 停止位 + 奇偶校验位)其中,比特率是指每秒传输的比特数,数据位是指每个数据包中的位数,停止位是用于标识数据包结束的位,奇偶校验位用于错误校验。

根据不同的配置,数据位、停止位和奇偶校验位可以有不同的取值。

三、UART通信波特率的设置在UART通信中,波特率的设置通常由软件控制。

具体的设置步骤可能因不同的硬件平台和操作系统而有所不同。

一般来说,开发者可以通过编程方式控制UART的配置寄存器,设置波特率、数据位、停止位和奇偶校验等参数。

一些常用的编程语言和库提供了对UART通信的支持,例如C语言和Linux操作系统提供的串口编程接口。

四、常见UART通信波特率常见的UART通信波特率包括9600bps、19200bps、38400bps、57600bps和115200bps等。

这些波特率的选择主要根据实际应用的需求来确定。

一般来说,较低的波特率适用于传输速度要求不高,但对通信稳定性和抗干扰能力要求较高的场合;而较高的波特率适用于对传输速度要求较高,但对通信质量和抗干扰能力要求较低的场合。

在具体应用中,开发者可以根据实际情况选择合适的波特率。

五、UART通信波特率的校准在某些情况下,由于硬件的限制或外部干扰的影响,UART通信波特率可能会出现偏差。

这时就需要进行波特率的校准。

波特率校准通常涉及到以下几个步骤:1.测量当前波特率:通过编程方式读取UART的配置寄存器和状态寄存器,获取当前波特率的数值。

uart通信协议主要内容

uart通信协议主要内容

uart通信协议主要内容UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)通信协议是一种串行通信协议,广泛应用于嵌入式系统、计算机网络和通信领域。

本文将介绍UART通信协议的主要内容,包括通信原理、数据帧格式、波特率、错误检测和流控制等方面。

一、通信原理UART通信协议通过发送和接收两根信号线实现数据的传输。

发送方将数据格式化为一连串的数据帧,并通过发送线将数据传输到接收方。

接收方通过接收线接收数据,并对数据进行解析和处理。

UART通信协议是一种异步通信协议,数据帧之间没有固定的时间间隔。

二、数据帧格式UART通信协议中的数据帧由起始位(Start)、数据位(Data)、校验位(Parity)和停止位(Stop)组成。

起始位用于标识数据传输的开始,通常为低电平;数据位用于存储实际的数据信息,可以是5位、6位、7位或8位;校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误,可以是无校验、奇校验或偶校验;停止位用于标识数据传输的结束,通常为高电平。

三、波特率UART通信协议中的波特率指的是数据传输的速率,即单位时间内传输的数据位数。

常见的波特率有9600、115200等。

发送方和接收方需要设置相同的波特率才能正常进行数据交换。

波特率越高,数据传输速度越快,但也会增加系统的复杂性。

四、错误检测UART通信协议中的错误检测主要包括奇偶校验和校验和。

奇偶校验通过在数据帧中添加校验位,使得数据位的总数为奇数或偶数。

接收方根据奇偶校验位的值判断数据帧是否出错。

校验和是将数据帧中的所有数据位加起来,并与接收方计算得到的结果进行比对,如果不一致则说明数据传输出错。

五、流控制UART通信协议中的流控制用于控制数据的传输速率,以避免接收方无法及时处理数据的情况。

常见的流控制方式有硬件流控制和软件流控制。

硬件流控制通过额外的信号线进行控制,能够实现较高的可靠性;软件流控制使用控制字符来控制数据的传输,虽然实现简单但可靠性较差。

UART协议

UART协议

UART协议协议名称: UART协议一、背景介绍UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一种通信协议,常用于串行通信中。

它是一种异步通信协议,用于在计算机系统和外部设备之间传输数据。

UART协议被广泛应用于各种领域,如通信、嵌入式系统、物联网等。

二、协议目的本协议旨在规范UART通信协议的使用,确保数据的可靠传输和正确解析。

通过定义数据帧的格式、通信速率、错误检测和纠错机制等内容,实现UART通信的标准化和互操作性。

三、协议范围本协议适用于所有使用UART通信协议的设备和系统。

包括但不限于计算机、嵌入式系统、传感器、执行器等。

四、协议内容1. 数据帧格式1.1 起始位:一个逻辑低电平信号,表示数据传输的开始。

1.2 数据位:表示传输的数据位数,常见的取值为7位或8位。

1.3 校验位:用于检测数据传输过程中的错误,常见的校验方式有奇偶校验和循环冗余校验(CRC)。

1.4 停止位:一个或多个逻辑高电平信号,表示数据传输的结束。

2. 通信速率UART通信的速率由波特率(Baud Rate)来表示,即每秒传输的比特数。

常见的波特率有9600、115200等,根据具体应用需求进行选择。

3. 错误检测和纠错机制3.1 奇偶校验:通过在数据帧中添加一个奇偶校验位,检测数据传输过程中的错误。

3.2 循环冗余校验(CRC):通过使用CRC算法计算数据帧的校验值,检测数据传输过程中的错误,并能够进行纠错。

4. 数据传输流程4.1 发送端:4.1.1 等待发送数据。

4.1.2 将起始位设置为逻辑低电平。

4.1.3 依次发送数据位。

4.1.4 根据校验方式添加校验位。

4.1.5 发送停止位,结束数据传输。

4.2 接收端:4.2.1 监听UART线路,等待起始位的到来。

4.2.2 接收数据位。

4.2.3 根据校验方式验证数据的正确性。

4.2.4 如果数据正确,进行后续处理;如果数据错误,进行错误处理。

UART协议

UART协议

UART协议协议名称:UART通信协议1. 引言UART(通用异步收发传输)是一种常见的串行通信协议,用于在计算机系统和外部设备之间进行数据传输。

本协议旨在确保UART通信的可靠性、稳定性和互操作性。

2. 范围本协议适用于使用UART协议进行数据传输的所有设备和系统。

3. 术语定义在本协议中,以下术语定义适用:- UART:通用异步收发传输,一种串行通信协议。

- 数据位:每个传输字符中包含的数据位数。

- 停止位:在每个传输字符之后的停止位数。

- 校验位:用于验证数据传输的校验位。

- 波特率:数据传输速率,以每秒位数表示。

4. 协议规范4.1. 通信参数设置UART通信的参数应根据实际需求进行配置,包括数据位、停止位、校验位和波特率。

以下是常见的参数配置:- 数据位:5、6、7或8位。

- 停止位:1或2位。

- 校验位:无、奇校验或偶校验。

- 波特率:常见的波特率包括9600、19200、38400、57600和115200等。

4.2. 数据传输格式UART通信使用帧的方式进行数据传输。

每个帧由起始位、数据位、可选的校验位和停止位组成。

以下是帧的格式:起始位(1位) + 数据位(5-8位) + 校验位(可选) + 停止位(1-2位)4.3. 数据传输流程UART通信的数据传输流程如下:4.3.1. 发送端(主机)将数据按照帧的格式发送。

4.3.2. 接收端(从机)接收数据,并进行解析和处理。

4.3.3. 接收端(从机)发送确认信号给发送端(主机),表示数据接收成功。

4.3.4. 发送端(主机)根据接收到的确认信号进行下一步操作。

4.4. 错误处理在UART通信中,可能会出现以下错误情况:- 数据丢失:数据在传输过程中丢失。

- 数据错误:数据在传输过程中发生错误。

- 超时:接收端在规定时间内未接收到数据。

为了确保数据传输的可靠性,应采取以下错误处理措施:- 重新发送:发送端在接收到错误确认信号后,重新发送数据。

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• RS485:是美国电子工业协会(EIA)制定的串行通讯标准, 又称RS-232-C 。RS232是一个全双工的通讯标准,它可 以同时进行数据接收和发送的工作。
串行异步通信的波特率
对于给定的BRCLK时钟源,所使用的波特率将决定分频因子N:
N = INT(fBRCLK / Baud)
式中,fBRCLK为实际进入波特率发生器的时钟频率 Baud为实际所需要的波特率
• 通过以下两步可以产生波特率: • 将时钟源16分频,结果存于BITCLK16,然后作为时钟源
由分频器再次分频,然后供给第一个调制器。 • BITCLK由BITCLK16定义,通过16分频及第二个调制器。 • 寄存器将通过下面公式得出的值来进行配置。
4.3 通用串行通信接口(USCI) — UART模式
Copyright 2009 Texas Instruments
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2
本章结构
• MSP430通信接口
– 4.1 通信系统概述 – 4.2 USCI模块概述 – 4.3 通用异步通信协议UART模式 – 4.4 串行外设接口协议SPI模式 – 4.5 内部集成电路协议I2C模式 – 4.6 通用串行总线协议USB模块
8、 MSP430
本章概述
• MSP430系列微控制器中具有通信模块USCI (通用串行通信接口),可配 置成以下三种通信接口: – 它能够配置成UART(通用异步通信协议)(异步) – SPI(串行外设接口协议) (同步) – I2C(内部集成电路协议)模式(同步)
• 此外,一些MSP430系列还具有USB模块,它完全兼容USB 2.0全速 规范,扩展了MSP430的应用领域范围。
如果两者之比 < 16,则令 UCOS16 = 0 ··················································低频模式 UCBR = INT(N) ··············································取整 UCBRS = round[( N-INT(N) )×8] ·····················四舍五入后取整
Copyright 2009 Texas Instruments
All Rights Reserved
3
4.2 USCI模块概述
USCI模块特性
• 低功耗运行模式(自动启动) • 两个独立模块:
– USCI_A:
– 支持Lin/IrDA的UART; – SPI( 主/从、3线和4线模式)。
– USCI_B:
模块
UART特性
UART是用硬件实现异步串行通信的通信接口电路。
➢全双工
➢异步模式可编程的7位、8位、9位数据 ➢独立的波特率发生器 ➢最大波特率是时钟频率的1/16 ➢两个缓冲器用于发送和接收 ➢CTS用于发送操作 ➢可编程的奇、偶和无校验 ➢检测帧错误和纠正错误 ➢支持发送和接收中断
UART 工作原理
UART帧结构图
起始位 数据区(由低到高) 校验位 停止位
1位
一般为7位或8位
1位 一般可选为1位或2位
8位数据、无校验、一位停止位的工作示例图
使用UART通信
使用UART通信需要两个引脚:
常用UART接口
• RS232:是美国电子工业协会(EIA)制定的串行通讯标准, 又称RS-232-C 。RS232是一个全双工的通讯标准,它可 以同时进行数据接收和发送的工作。
– SPI (主/从、3线和4线模式); – I2C (主/从, 高达400 kHz)。
• 双缓冲TX/RX; • 波特率/位时钟发生器:
– 自动波特率检测; – 灵活的时钟源。
• RX干扰抑制; • 使能DM,要先对其进行初始化配置。 建议采用以下步骤初始化或重配置USCI模块:
– 置位UCAxCTL1的UCSWRST; – 初始化USCI寄存器; – 配置相应引脚端口; – 软件清零UCSWRST; – 使能UCxRXIE和/或UCxTXIE中断。
波特率生成
• 对于一个特定的时钟源 的频率,分频值下列公 式给出:
• 通常情况下,N不是一 个整数,因此,需要使 用调制器。
低频波特率生成
• 当UCOS16 = 0时即选择为“低频波特率生成”模式。由 于该模式使用低频时钟信号(32.768 kHz晶振),故其非常 适合低功耗应用。
• 波特率是由分频器和调制器中获得。 • 寄存器将通过下面公式得出的值来进行配置。
超采样波特率生成
• 当UCOS16 = 1时即选择为“超采样波特率生成”模式。 这个模式具有精确的位时序。它需要时钟源比所需的波特 率高16倍。
如果两者之比 ≥16,则令 UCOS16 = 1 ··················································低频模式 UCBR = INT(N/16) ··········································取整 UCBRS = round{[(N/16)-INT(N/16) ]×8} ··········四舍五入后取整
通信收发器),俗称T“xD串口”。
TxD
两个串方口面U片模是:A内块R嵌T入式系RxD统与外界联系的重要手RxD段,通主其信要它设用备于以下
1、UART直接和其他的控制器进行数据交换
TxD
TxD
2、UA片R内T和PC机通信R:S由23于2 PC机串口是RS232电平,所
以连UA接RT时需要R使xD用R电S平23转2转换换器 RxD PC机串口
➢ 需选择一波特率作为发送(/接收)数据的时序,交互 双方的波特率必须一致。
➢ UART的数据以帧为单位发送,一帧数据由以下几个 部分顺序组成:开始位、数据位(可选位数7位或8 位)、校验位(可选)、停止位(可选位数1位或2 位)。通信双方的可选部分的设置必须完全一致。
➢ 数据成功的发送和接收,都有专门的中断和状态位来 指出,例如,接收到一帧数据,如果相应的中断开启, 那么进入中断处理程序读出数据,如果未开启,则可 以通过循环查看接收状态位来确定数否收到数据。
主要内容
• UART总线协议
– 总线结构 – 工作模式 – 数据传输时序
• MSP430 UART模块
– USCI概述 – 主从机模式 – UART模块寄存器 – 应用示例
全双工串行接口(UART)应用场合
UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter,异步
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