UART通信协议
UART ( universal asynchronous receiver-transmitter)是一种采用异步串行通信方式的通用异步收发传输器;它在发送数据时将并行数据转换成串行数据来传输,在接收数据时将接收到的串行数据转换成并行数据。UART串口通信需要两根信号线来实现,一根用于发送,另外一根接收。
1. 协议层
数据格式:
UART协议一帧数据由4部分组成:
- 起始位(1bit)
- 数据位(6/7/8bit)
- 奇偶校验位(1bit)
- 停止位(1bit/1.5bit/2bit)
当处于空闲状态时,总线为高电平,表示当前无数据进行传输;要发送数据时,首先将总线拉低,然后按照数据格式以低位在前,高位在后方式进行传输,发送完后随即将总线拉高。
这里拓展几种串口校验方式:
无校验(no parity):不使用校验。
奇校验(odd parity):如果数据位中“1”的数目是偶数,则校验位为“1”,如果“1”的数目是奇数,校验位为“0”。
偶校验(even parity):如果数据为中“1”的数目是偶数,则校验位为“0”,如果为奇数,校验位为“1”。
mark parity:校验位始终为1(不常用)。
parity:校验位始终为0(不常用)。
传输速率
串口通信的速率用波特率表示,它表示每秒传输二进制数据的位数,单位是bit/s (位/秒),简称bps;
常用的波特率有9600、19200、38400、57600以及115200等。
2. 接口
在UART通信中,两个UART直接相互通信,发送UART将来自CPU等控制设备的并行数据转换为串行形式,并将其串行发送到接收UART,接收UART然后将串行数据转换回接收设备的并行数据,此过程主要由2个接口完成:
- TX - 数据发送接口
- RX - 数据接受接口
- GND - 接地
3. 物理层
串口电平标准:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-627768.html
- TTL电平的串口(3.3V)
- RS232电平的串口(+5 ~ +12V为低电平,-12 ~ -5V为高电平)
串口按电气标准分包括:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-627768.html
- RS-232-C:TXD/RXD/GND、15米/9600bps
- RS-422:TX+/TX-/RX+/RX-/GND
- RS485:A/B/G、1200米/9600bps
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