串口屏之UART的理解

先普及一下通信的基本知识点：

数据通信的种类：串行通信、并行通信 。不管是什么类型的通信，再怎么复杂的，也是在这两种上面衍生出来的。

许多传输线或者通路组成的，每条线可以一位一位的传输，这些位可以在规定的时间里传输完成，也可以在一定的时间内，多位同时传输；这就是串行通信和并行通信。

数据通信的传输方向：单工、半双工、全双工 。它们之间各有什么样的特点，我举了车辆过道的实例，通俗易懂的跟大家讲明白了。

1、单工：在任何时刻都只能进行一个方向的通讯，即一个固定为发送设备，另一个固定为接收设备。单工就类似一个只允许单方向运行的车道，在任何时刻，只允许一辆车向同一个方向走，不允许逆行。

2、半双工： 两个设备之间可以收发数据，但不能在同一时刻进行。这个形象举例就像是对讲机，你在说话往外发的时候，别人就不能同时给你发，等你讲完了，别人再给你回话。

3、全双工：在同一时刻，两个设备之间可以同时收发数据。这个就像手机通话，你讲话的同时，对方同时可以插话，你也可以听到。

数据通信的方式：同步、异步。

同步和异步的区别：首先很多地方都有同步和异步的概念，简单来说就是发送方和接收方按照同一个时钟周期工作就叫同步，发送方和接收方没有按照统一的时钟周期、而各自按照自己的时钟周期工作就叫异步。

同步通信中，通信双方按照统一节拍工作，所以配合很好；一般需要发送方给接收方发送信息同时发送时钟信号，接收方根据发送方给它的时钟信号来安排自己的节奏。同步通信用在通信双方信息交换频率固定，或者经常通信时。

异步通信又叫异步通知。异步就是随时都可以，但怎么来区分开始，动作和结束呢？这就需要一帧数据里面需要安插开始传输位（开始位）、数据内容、结束位（停止位）以作区分，然后还需要一定的传输频率（波特率），这样才能将数据发送出去。在双方通信的频率不固定时（有时3ms收发一次，有时3天才收发一次）不适合使用同步通信，而适合异步通信。异步通信时接收方不必一直在意发送方，发送方需要发送信息时会首先给接收方一个信息开始的起始信号，接收方接收到起始信号后就认为后面紧跟着的就是有效信息，才会开始注意接收信息，直到收到发送方发过来的结束标志。

串口通信是属于异步的，这个时候的波特率就显得很重要了。

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UART的理解

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)即通用异步收发传输器，英文缩写是uart，中文简称串口，既然是“器”，显然，它就是个设备而已，要完成一个特定的功能的硬件，是设备间进行异步通信的关键模块。UART负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式（就是经常说的 9600,N,8,1）；通信双方只要采用相同的帧格式和波特率（这就是异步通信的特点），就能在未共享时钟信号的情况下，仅用两根信号线（Rx 和Tx）就可以完成通信过程，因此也称为异步串行通信。实际上UART这个器件是整个电路板是否支持串口通信的标志。

通常，串口通信由一个起始位，多个数据位，一般是8位，或者8位以下，从一个字节的低位开始传输，传输完毕后传输停止位，这就是一个基本的串口协议，当然这个协议中也可以安插一些空闲位，还有奇偶校验位。

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审核编辑：汤梓红