UART通信簡介

UART即通用異步收發(fā)器(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)，和IIC一樣，其總線構成只有兩根線，即TX和RX，但其可以同步收發(fā)，故UART為異步、全雙工的串行通信方式；其在嵌入式單片機領域具有極其廣泛的應用，如通常的串口通信：RS232、RS485、RS422、TTL等。

UART通信允許兩個時鐘不同的設備進行通信，其原理就是通過雙方約定相同的波特率(即單位時間內傳送的碼元符號的個數，它是對符號傳輸速率的一種度量)和數據幀格式(即數據位數，校驗方式，停止位等)進行數據的收發(fā)，波特率的單位是每秒比特數(bps)，常用的波特率有：1200bps，2400bps，4800bps，9600bps，19200bps，38400bps，57600bps，115200bps，921600bps等。

UART通信的實現需要兩根通信線：TX和RX，其中TX用于數據的發(fā)送，RX用于數據的接收，其中主機的TX接設備的RX，主機的RX接設備的TX。

UART通信協議

要實現雙方通信則先要定義雙方的通信的波特率，然后再進行數據的收發(fā)；下面來介紹一下UART通信中的數據幀是怎樣的：

1. 起始位：標志數據傳輸開始，發(fā)出一個邏輯電平為0的信號標志為起始位；
2. bit數據位：即實際通信中數據bit位數，常用的數據位一般配為5或6或7或8，LSB低位先行；
3. 奇偶校驗位：發(fā)送數據的校驗可以為無校驗、奇校驗、偶校驗；奇校驗：數據位中1的個數為偶數，則校驗位為1，否則為0；偶校驗：數據位中1的個數為偶數，則校驗位為0，否則為1；
4. 停止位：標志當前數據傳輸的結束，可配為1位、1.5位或2位的邏輯電平1.
5. 空閑位：處于邏輯電平1狀態(tài)。
   一幀完整的數據是由1位起始位、5到8位數據位、0到1位校驗位、1/1.5/2位停止位構成，如下圖數據幀的傳輸時序示例所示：

UART通信特點

1. 不需要同步時鐘線，只需要約定好波特率及數據幀格式即可通過TX、RX收發(fā)數據，因此其線路相對比較簡單，且成本低；
2. 可實現雙向異步通信；
3. 雙方可根據具體的需要來約定具體的傳輸數據包格式，便于用戶進行開發(fā)；
4. 因其高低電平用0和1表示，通信的抗干擾能力差，數據的通信容易受線纜的影響，通信距離偏短。

UART相關代碼

UART在我們開發(fā)中最常用到的功能就是串口調試功能，以下附上軟件UART串口的相關代碼供大家參考：

void uart_init(void)//uart初始化

{

UART_InitTypeDef UART_InitStructure;

GPIO_PinRemapConfig(GPIOA, GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1, GPIO_Remap_0);

UART_InitStructure.UART_BaudRate = 115200;



UART_InitStructure.UART_WordLength = UART_WordLength_8b;

UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1;

UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No;

    

UART_Init(UART0, &UART_InitStructure);

}

以上初始化主要為配置相應IO口復用為UART模式(TX腳配為復用推挽輸出，RX腳配為浮空輸入)，配置串口波特率為115200、數據位為8位、1位停止位、無校驗位。

//重定位C庫函數printf到UART0, 發(fā)送一字節(jié)數據到UART

int fputc(int c,FILE*f)

{

while(!UART_IsTXEmpty(UART0));

UART_SendData(UART0, (uint8_t) ch);



return ch;

}

//重定位C庫函數scanf到UART0，等待串口輸入數據

int fgetc(FILE *f)

{

while(UART_GetFlagStatus(UART0,UART_FLAG_RXNE) == RESET);

return(int)UART_ReceiveData(USART0);

}