當(dāng)前位置:首頁 > 公眾號精選 > 21ic電子網(wǎng)
[導(dǎo)讀]UART(英文全稱:UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)是一種異步全雙工串行通信協(xié)議,由Tx和Rx兩根數(shù)據(jù)線組成,因為沒有參考時鐘信號,所以通信的雙方必須約定串口波特率、數(shù)據(jù)位寬、奇偶校驗位、停止位等配置參數(shù),從而按照相同的速率進(jìn)行...


UART(英文全稱:Universal Asynchronous Receiver / Transmitter)是一種異步全雙工串行通信協(xié)議,由Tx和Rx兩根數(shù)據(jù)線組成,因為沒有參考時鐘信號,所以通信的雙方必須約定串口波特率、數(shù)據(jù)位寬、奇偶校驗位、停止位等配置參數(shù),從而按照相同的速率進(jìn)行通信。
異步通信以一個字符為傳輸單位,通信中兩個字符間的時間間隔多少是不固定的,然而在同一個字符中的兩個相鄰位間的時間間隔是固定的。當(dāng)波特率為9600bps時,傳輸一個bit的時間間隔大約為104.16us;波特率為115200bps時,傳輸一個bit的時間間隔大約為8us。



數(shù)據(jù)傳送速率用波特率來表示,即每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)。例如數(shù)據(jù)傳送速率為120字符/秒,而每一個字符為10位(1個起始位,7個數(shù)據(jù)位,1個校驗位,1個結(jié)束位),則其傳送的波特率為10×120=1200字符/秒=1200波特。

數(shù)據(jù)通信時序圖:


其中各位的意義如下:

起始位:先發(fā)出一個邏輯”0”信號,表示傳輸字符的開始;
數(shù)據(jù)位:可以是5~8位邏輯”0”或”1”;如ASCII碼(7位),擴展BCD碼(8位);小端傳輸,即LSB先發(fā),MSB后發(fā);
校驗位:數(shù)據(jù)位加上這一位后,使得“1”的位數(shù)應(yīng)為偶數(shù)(偶校驗)或奇數(shù)(奇校驗);
停止位:它是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志??梢允?位、1.5位、2位的高電平(用于雙方同步,停止位時間間隔越長,容錯能力越強);
空閑位:處于邏輯“1”狀態(tài),表示當(dāng)前線路上沒有數(shù)據(jù)傳送;
注:異步通信是按字符傳輸?shù)?,接收設(shè)備在收到起始信號之后只要在一個字符的傳輸時間內(nèi)能和發(fā)送設(shè)備保持同步就能正確接收。下一個字符起始位的到來又使同步重新校準(zhǔn)(依靠檢測起始位來實現(xiàn)發(fā)送與接收方的時鐘自同步的)。

(起始位和停止位)

(數(shù)據(jù)位)

(傳輸“A”)

上圖是uart協(xié)議傳輸一個”A”字符通過示波器的uart解碼而得到的波形示意圖。下面,根據(jù)此圖來介紹一下uart的一些基本參數(shù)。
波特率:此參數(shù)容易和比特率混淆,其實他們是由區(qū)別的。但是我認(rèn)為uart中的波特率就可以認(rèn)為是比特率,即每秒傳輸?shù)奈粩?shù)(bit)。一般選波特率都會有9600,19200,115200等選項。其實意思就是每秒傳輸這么多個比特位數(shù)(bit)。

起始位:先發(fā)出一個邏輯”0”的信號,表示傳輸數(shù)據(jù)的開始。

數(shù)據(jù)位:可以選擇的值有5,6,7,8這四個值,可以傳輸這么多個值為0或者1的bit位。這個參數(shù)最好為8,因為如果此值為其他的值時當(dāng)你傳輸?shù)氖茿SCII值時一般解析肯定會出問題。理由很簡單,一個ASCII字符值為8位,如果一幀的數(shù)據(jù)位為7,那么還有一位就是不確定的值,這樣就會出錯。

校驗位:數(shù)據(jù)位加上這一位后,使得“1”的位數(shù)應(yīng)為偶數(shù)(偶校驗)或奇數(shù)(奇校驗),以此來校驗數(shù)據(jù)傳送的正確性。就比如傳輸“A”(01000001)為例。

  • 當(dāng)為奇數(shù)校驗:”A”字符的8個bit位中有兩個1,那么奇偶校驗位為1才能滿足1的個數(shù)為奇數(shù)(奇校驗)。



  • 當(dāng)為偶數(shù)校驗:”A”字符的8個bit位中有兩個1,那么奇偶校驗位為0才能滿足1的個數(shù)為偶數(shù)(偶校驗)。



此位還可以去除,即不需要奇偶校驗位。

停止位:它是一幀數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志??梢允?bit、1.5bit、2bit的空閑電平??赡艽蠹視X得很奇怪,怎么會有1.5位~沒錯,確實有的。所以我在生產(chǎn)此uart信號時用兩個波形點來表示一個bit,這個可以不必深究。

空閑位:沒有數(shù)據(jù)傳輸時線路上的電平狀態(tài),為邏輯1。

傳輸方向:即數(shù)據(jù)是從高位(MSB)開始傳輸還是從低位(LSB)開始傳輸。比如傳輸“A”如果是MSB,那么就是01000001;如果是LSB,那么就是10000010。

uart傳輸數(shù)據(jù)的順序就是:剛開始傳輸一個起始位,接著傳輸數(shù)據(jù)位,接著傳輸校驗位(可不需要此位),最后傳輸停止位。這樣一幀的數(shù)據(jù)就傳輸完了。接下來接著像這樣一直傳送。在這里還要說一個參數(shù)。

幀間隔:即傳送數(shù)據(jù)的幀與幀之間的間隔大小,可以以位為計量也可以用時間(知道波特率那么位數(shù)和時間可以換算)。比如傳送”A”完后,這為一幀數(shù)據(jù),再傳”B”,那么A與B之間的間隔即為幀間隔。

圖2

圖3
上兩圖和下兩圖傳送的數(shù)據(jù)和波特率都是一樣的,但是有幾個參數(shù)是故意設(shè)置反了從而形成對比。有助于更深入的理解UART。 圖4
來源:面包板社區(qū)版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除。


21ic電子網(wǎng)

掃描二維碼,關(guān)注更多精彩內(nèi)容

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉