[分享] UART通信协议

2万 · 2021-7-12 14:59

UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分，UART还提供以下功能：

将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流;

将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用;

在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验;

在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记;

处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠票也是串行设备);

可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题;

异步串口通信协议，工作原理是将传输数据的每个字符以串行方式一位接一位的传输。如下图：

2万 · 2021-7-12 15:00

其中每一位(bit)的意义如下：

起始位：先发出一个逻辑“0”的信号，表示传输字符的开始。

数据位：紧跟起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟来定位。

奇偶校验位：数据位加上这一位后(跟在数据位尾部)，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性。

停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平(逻辑“1”)。

空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有数据的传送。

波特率：是衡量数据传输速率的指针。表示为每秒钟传送的二进制位数(bit数)。例如资料传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为：

10×120%20=%201200字符/秒=1200波特。

以上的数据位、奇偶校验位、波特率等均可以在COM接口中设置。也可以在代码中对UART寄存器的各位进行设置，UART寄存器的各位所代表的含义如下：

下面通过几个小程序，了解UART通信协议进行数据传输的过程：

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2万 · 2021-7-12 15:02

在这里我们使用 uart_init 函数便完成了UART各个位的设置，现在来看看uart_init在系统中是如何定义的：

UART0 --- UART2 便是开发板为我们提供的三个寄存器，通过rUFCON、rUMCON、rULCON、rUCON、rUBRDIV 等引脚的赋值完成UART寄存器的设置。