UART原理及接收模块设计原理

UART原理及接收模块设计原理
UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种串
行通信接口，用于在计算机系统之间传输数据。

它是一种基本的通信模式，常用于嵌入式系统和电子设备之间的数据交换。

UART的工作原理是通过串行传输数据。

它使用两根线来完成数据传输，一根线用于数据的传输，称为TX（Transmit），另一根线用于接收
数据，称为RX（Receive）。

数据传输的时钟信号由发送端提供，并且在
发送和接收过程中必须是同步的。

UART的传输方式分为同步传输和异步传输。

同步传输需要让发送端
和接收端之间保持恒定的时钟信号进行数据同步，而异步传输则是通过在
数据中添加起始位和停止位来进行同步。

由于异步传输不需要精密的时钟
同步，因此更加简单和常用。

在UART中，数据传输的过程可以分为以下几个步骤：
1.起始位：发送端在每个数据传输周期开始时发送一个低电平信号作
为起始位。

接收端在接收到低电平信号时开始接收数据。

2.数据位：发送端在起始位之后按照事先约定好的数据格式（通常为
8位数据长度）发送数据。

3.停止位：发送端在数据位之后发送一个高电平信号作为停止位。

接
收端通过检测到停止位来确认数据传输的结束。

4.数据接收：接收端通过读取RX线上的电平信号来接收数据。

接收
端在每个数据位的中间时刻进行采样，以确保准确读取数据。

接收模块是UART通信的重要组成部分，它的设计原理如下：
1.引脚配置：接收模块需要将RX引脚与传输数据的设备连接。

在连
接之前，需要配置引脚的工作模式为UART模式。

2.中断处理：接收模块可以通过中断来实现数据的接收。

当接收端检
测到起始位时，会触发中断，并将接收到的数据存储到接收缓冲区中。

3.数据存储：接收模块需要定义一个接收缓冲区来存储接收到的数据。

通过中断将接收到的数据写入缓冲区，并设置一个标志位来表示有新的数
据被接收到。

4.数据处理：接收模块可以通过轮询或状态机的方式来处理接收到的
数据。

可以根据数据格式进行解析，提取有用的信息，并根据需要进行处理。

特别需要注意的是，UART通信的成功与否还与波特率（Baud Rate）
的设置有关。

波特率指的是每秒传输的比特数，不同的设备之间需要设置
相同的波特率才能正常通信。

因此，在接收模块设计时，波特率也是一个
需要考虑的因素。

总而言之，UART是一种基本的串行通信接口，通过TX和RX线传输
数据。

接收模块需要配置引脚、处理中断、存储数据并进行数据处理，以
实现UART通信的接收功能。

在设计接收模块时，还需要考虑波特率的设
置以确保通信的可靠性。