UART通用異步收發傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通常稱作UART，是一種異步收發傳輸器，是電腦硬件的一部分。它將要傳輸的資料在串行通信與并行通信之間加以轉換。作為把并行輸入信號轉成串行輸出信號的芯片，UART通常被集成于其他通訊接口的連結上。

　　具體實物表現為獨立的模塊化芯片，或作為集成于微處理器中的周邊設備。一般是RS-232C規格的，與類似Maxim的MAX232之類的標準信號幅度變換芯片進行搭配，作為連接外部設備的接口。在UART上追加同步方式的序列信號變換電路的產品，被稱為USART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）。

　　UART定義

　　UART是一種通用串行數據總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實現全雙工傳輸和接收。在嵌入式設計中，UART用于主機與輔助設備通信，如汽車音響與外接AP之間的通信，與PC機通信包括與監控調試器和其它器件，如EEPROM通信。

　　UART功能

　　計算機內部采用并行數據，不能直接把數據發到Modem，必須經過UART整理才能進行異步傳輸，其過程為：CPU先把準備寫入串行設備的數據放到UART的寄存器（臨時內存塊）中，再通過FIFO（First Input First Output，先入先出隊列）傳送到串行設備，若是沒有FIFO，信息將變得雜亂無章，不可能傳送到Modem。

　　UART通信協議

　　通用異步收發傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通常稱作UART。UART通信在工作中相當常見，項目中需要生成uart信號，在博客中記錄下。uart是異步通信，因為它只有一根線就可以數據的通信。不像SPI，I2C等同步傳輸信號。所以串口的傳輸速度和其它協議的速度相比是比較慢的。下面具體講解一些uart協議以及是如何通信的。

　　圖-1

　　圖-2

　　上圖是uart協議傳輸一個”A”字符通過示波器的uart解碼而得到的波形示意圖。根據此圖來介紹一下uart的一些基本參數。

　　波特率：此參數容易和比特率混淆，其實他們是由區別的。具體可以百度更清楚。但是我認為uart中的波特率就可以認為是比特率，即每秒傳輸的位數（bit）。一般選波特率都會有9600，19200，115200等選項。其實意思就是每秒傳輸這么多個比特位數（bit）。

　　起始位：先發出一個邏輯”0”的信號，表示傳輸數據的開始。

　　數據位：可以選擇的值有5，6，7，8這四個值，可以傳輸這么多個值為0或者1的bit位。這個參數最好為8，因為如果此值為其他的值時當你傳輸的是ASCII值時一般解析肯定會出問題。理由很簡單，一個ASCII字符值為8位，如果一幀的數據位為7，那么還有一位就是不確定的值，這樣就會出錯。

　　校驗位：數據位加上這一位后，使得“1”的位數應為偶數（偶校驗）或奇數（奇校驗），以此來校驗數據傳送的正確性。就比如傳輸“A”（01000001）為例。

　　1、當為奇數校驗：”A”字符的8個bit位中有兩個1，那么奇偶校驗位為1才能滿足1的個數為奇數（奇校驗）。圖-1的波形就是這種情況。

　　2、當為偶數校驗：”A”字符的8個bit位中有兩個1，那么奇偶校驗位為0才能滿足1的個數為偶數（偶校驗）。

　　此位還可以去除，即不需要奇偶校驗位。

　　停止位：它是一幀數據的結束標志。可以是1bit、1.5bit、2bit的空閑電平。可能大家會覺得很奇怪，怎么會有1.5位~沒錯，確實有的。所以我在生產此uart信號時用兩個波形點來表示一個bit。這個可以不必深究。。。

　　空閑位：沒有數據傳輸時線路上的電平狀態。為邏輯1。

　　傳輸方向：即數據是從高位（MSB）開始傳輸還是從低位（LSB）開始傳輸。比如傳輸“A”如果是MSB那么就是01000001（如圖-2），如果是LSB那么就是10000010（如下圖的圖-4）

　　uart傳輸數據的順序就是：剛開始傳輸一個起始位，接著傳輸數據位，接著傳輸校驗位（可不需要此位），最后傳輸停止位。這樣一幀的數據就傳輸完了。接下來接著像這樣一直傳送。在這里還要說一個參數。

　　幀間隔：即傳送數據的幀與幀之間的間隔大小，可以以位為計量也可以用時間（知道波特率那么位數和時間可以換算）。比如傳送”A”完后，這為一幀數據，再傳”B”，那么A與B之間的間隔即為幀間隔。

　　圖-3

　　圖-4

　　上兩圖和下兩圖傳送的數據和波特率都是一樣的，但是有幾個參數是故意設置反了從而形成對比。有助于更深入的理解UART。