串口UART

串行端口是異步的（不傳輸時鐘相關數據），兩個設備在使用串口通信時，必須先約定一個數據傳輸速率，并且這兩個設備各自的時鐘頻率必須與這個速率保持相近，某一方的時鐘頻率相差很大都會導致數據傳輸混亂。

###1 硬件連接
UART可以理解為可以用一線總線就可以完成數據的傳輸，連接圖如下

• VCC 用來給設備提供電源的，如果設備有電源，可以省略
• TX 顧名思義 就是CPU發送數據給設備-對應接設備的RX
• RX 顧名思義 就是CPU接收設備的數據-對應接設備的TX
• GND 地線的作用，做嵌入式的應該必須要了解，沒有GND怎么有參考信號

###2 軟件通信協議
UART作為異步串口通信協議的一種，工作原理是將傳輸數據的每個字符一位接一位地傳輸。
串口通信協議還有很多其他的，詳細可以看這個串口通信協議

UART協議定義，如下圖

其中各位的意義如下：

• 起始位：先發出一個邏輯”0”的信號，表示傳輸字符的開始。
• 資料位：緊接著起始位之后。資料位的個數可以是4、5、6、7、8等，構成一個字符。通常采用ASCII碼。從最低位開始傳送，靠時鐘定位。
• 奇偶校驗位：資料位加上這一位后，使得“1”的位數應為偶數(偶校驗)或奇數(奇校驗)，以此來校驗資料傳送的正確性。
• 停止位：它是一個字符數據的結束標志。可以是1位、1.5位、2位的高電平。 由于數據是在傳輸線上定時的，并且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，并且提供計算機校正時鐘同步的機會。適用于停止位的位數越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，但是數據傳輸率同時也越慢。
• 空閑位：處于邏輯“1”狀態，表示當前線路上沒有資料傳送。
• 波特率：是衡量資料傳送速率的指標。表示每秒鐘傳送的符號數（symbol）。一個符號代表的信息量（比特數）與符號的階數有關。例如資料傳送速率為120字符/秒，傳輸使用256階符號，每個符號代表8bit，則波特率就是120baud，比特率是120*8=960bit/s。這兩者的概念很容易搞錯。
• 波特率計算示例
• 如圖：
• 第一個字節的10位(1位起始位，8位數據位和1位停止位)共占約1.05ms，這樣可計算出其波特率約為：10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s

一般UART設置窗口如下圖

##3 示波器邏輯分析儀測量UART波形
如果你是一個做嵌入式軟件的，但是你不會量波形，會很丟臉，至少我可以知道示波器有一個AutoSet的按鈕，當然，你也可以用邏輯分析儀，這個對軟件工程師來說更加方便。
下面列舉協議分析的圖片
連續的數據波形：0xFF，0x00,…，0x80的波形。可以看出，如果要發送0b0000 0001, 按時間順序則是，低(起始位)，高(1)，低(0)，低(0)，低(0)，低(0)，低(0)，低(0)，低(0)。但是后面的7個連續的低電平連接在一起，就形成了一個較長低電平。

更具體的可以查看這個網站
http://www.51hei.com/bbs/dpj-39824-1.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的串口UART串行总线协议的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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