UART協議詳解

2021-09-28 18:08:49 字數 1615 閱讀 2771

通用非同步收發傳輸器(universal asynchronous receiver/transmitter),通常稱作uart。

定義:uart是一種通用序列資料匯流排,用於非同步通訊。該匯流排雙向通訊,可以實現全雙工傳輸和接收。在嵌入式設計中,uart用於主機與輔助裝置通訊,如汽車音響與外接ap之間的通訊,與pc機通訊包括與監控偵錯程式和其它器件,如eeprom通訊。

uart俗稱串列埠,屬於非同步的接發訊號機制。

引腳:有4個,分別為vcc,gnd,tx(傳送端),rx(接收端)。

如上圖所示,在傳輸訊號線上,在電平有1-0變化時,代表起始位,此時資料開始傳輸(一次傳輸乙個位元組,也就是8位),從低位到高位依次傳輸(lsb->msb),奇偶校驗位可有可無,要根據傳輸的資料而定,停止位代表乙個位元組傳輸的結束,後面的空閒位代表此時沒有資料傳輸了。

若資料重**送,到了停止位後有轉向起始位。

奇偶校驗:奇偶校驗(parity check)是一種校驗**傳輸正確性的方法。根據被傳輸的一組二進位制**的數字中「1」的個數是奇數或偶數來進行校驗。採用奇數的稱為奇校驗,反之,稱為偶校驗。採用何種校驗是事先規定好的。通常專門設定乙個奇偶校驗位,用它使這組**中「1」的個數為奇數或偶數。若用奇校驗,則當接收端收到這組**時,校驗「1」的個數是否為奇數,從而確定傳輸**的正確性。

奇校驗(odd parity):讓傳輸的資料(包含校驗位)中1的個數為奇數。

即:如果傳輸位元組中1的個數是偶數,則校驗位為「1」,奇數相反。

以傳送字元:10101010為例

偶校驗(even parity):讓傳輸的資料(包含校驗位)中1的個數為偶數。

即:如果傳輸位元組中1的個數是偶數,則校驗位為「0」,奇數相反。

還是以傳送字元:10101010為例

資料和校驗位傳送給接受方後,接收方再次對資料中1的個數進行計算,如果為奇數則校驗通過,表示此次傳輸過程未發生錯誤。如果不是奇數,則表示有錯誤發生,此時接收方可以向傳送方傳送請求,要求重新傳送一遍資料。

優缺點:

奇偶校驗的檢錯率只有50%,因為只有奇數個資料位發生變化能檢測到,如果偶數個資料位發生變化則無能為力了╮(╯﹏╰)╭

奇偶校驗每傳輸乙個位元組都需要加一位校驗位,對傳輸效率影響很大。

奇偶校驗只能發現錯誤,但不能糾正錯誤,也就是說它只能告訴你出錯了,但不能告訴你怎麼出錯了,一旦發現錯誤,只好重發。

雖然奇偶校驗有很多缺點,但因為其使用起來十分簡單,故目前仍被廣泛使用。

uart的優點和缺點

優點:(1)只使用兩根電線

(2)不需要時鐘訊號

(3)有乙個奇偶校驗位

(4)只要雙方設定後,就可以改變資料報的結構

(5)有完整的文件並且具有廣泛的使用

缺點:(1)資料幀的大小限制為最多9位

(2)不支援多個從屬或多個主系統

(3)每個uart的波特率必須在10%之內

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