【UART是什么】UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种用于串行通信的硬件接口协议，广泛应用于嵌入式系统、微控制器和计算机之间的数据传输。它主要用于在两个设备之间进行异步数据交换，无需共享时钟信号，而是通过预先定义的波特率来同步数据的发送和接收。
一、UART的基本概念总结
UART是一种异步串行通信协议，主要负责将并行数据转换为串行数据，并在发送端和接收端之间进行数据传输。它的核心功能包括：
- 数据帧格式：包含起始位、数据位、校验位和停止位。
- 波特率：决定数据传输的速度，单位为bps（每秒比特数）。
- 无时钟同步：依靠双方约定的波特率进行数据同步。
- 全双工或半双工：支持同时双向通信或单向通信。
二、UART的主要特点
| 特点 | 描述 |
| 异步通信 | 不需要共享时钟信号，依赖波特率同步 |
| 数据帧结构 | 包含起始位、数据位、校验位、停止位 |
| 简单易用 | 接口简单，易于实现和调试 |
| 应用广泛 | 常用于嵌入式系统、传感器、调试接口等 |
| 全双工 | 支持同时发送和接收数据 |
| 可配置性强 | 波特率、数据位、停止位、校验方式可调 |
三、UART的典型应用场景
| 场景 | 说明 |
| 微控制器调试 | 用于与PC或其他设备进行调试信息交互 |
| 传感器数据采集 | 传感器通过UART将数据传给主控芯片 |
| 串口通信 | 如RS232、RS485等标准接口使用UART协议 |
| 模块通信 | 如蓝牙模块、WiFi模块与主控芯片的连接 |
| 工业控制 | 在PLC、工业自动化系统中用于设备间通信 |
四、UART与USART的区别
| 项目 | UART | USART |
| 同步/异步 | 异步 | 同步或异步 |
| 时钟信号 | 无 | 有（可选） |
| 功能 | 仅用于串行通信 | 支持同步和异步模式，功能更全面 |
| 复杂度 | 较低 | 较高 |
| 应用范围 | 简单串口通信 | 更复杂的通信需求 |
五、总结
UART作为一种基础且高效的串行通信方式，因其结构简单、配置灵活、应用广泛而被广泛采用。无论是嵌入式开发还是工业控制系统，UART都扮演着重要的角色。了解其工作原理和应用场景，有助于更好地设计和优化设备间的通信方案。
