UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）

UART 是一种双向，串行，异步的通信总线，仅用一根数据接收先和一根数据发送线就能实现全双工通信。典型的串口通信使用三根线完成（发送线TX， 接收线RX和地线GND），通信时必须将双方的TX和RX交叉连接并且与GND相连才可以正常通信。

UART 特性

UART接口不使用时钟信号来同步发送器和接收器设备，而是以一部的方式传输数据。发送器根据其时钟信号生成的位流取代了时钟信号，接收器使用其内部时钟信号对输入数据进行采样。

同步点是连个设备的相同波特率来管理的。如果波特率不同，发送和接收数据的时序可能会受影响，导致数据处理过程出现不一致。允许的波特率差异最大值为10%

• 导线数量： TX，RX，GND
• 速度： 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600,115200等
• 传输方式：全双工异步
• 最大主机数量： 1
• 最大从机数量： 1

UART协议帧

UART以数据包形式传输，数据包由起始位，数据帧，奇偶校验位和停止位组成

• 起始位: 当不传输数据时， UART数据传输线通常保持高电压电平。若要开始数据传输，发送UART会将传输线从高电平拉低到低电平并保持1个时钟周期。当接收UART检测到高到低电压跃迁时，开始以波特率的频率读取数据。

• 数据位：实际传输的数据。长度为5-8位（使用奇偶校验），若不使用奇偶校验，则数据长度为9位。

• 奇偶校验位：判断UART传输过程中数据是否有发生改变。UART读取数据帧后，统计值为1的位，检查是奇数还是偶数。若校验位为0 （偶数奇偶校验），则数据帧中的1应为偶数。若为奇数奇偶校验，则数据中1的位应为奇数。

• 停止位：表示数据包结束，发送UART数据传输线从低电压驱动到高电压并保持1到2位的时间。

UART通信步骤

1. 数据从数据总线到发送器。

2. 发送 UART 将起始位、奇偶校验位和停止位添加到数据帧。

3. 从起始位到结束位，整个数据包以串行方式从发送器送至接收器。接收 UART 以预配置的波特率对数据线进行采样。

4. 接收器丢弃数据帧中的起始位、奇偶校验位和停止位。

5. 接收器将串行数据转换回并行数据，并将其传输到接收端的数据总线。

Reference

1.一文搞懂UART通信协议