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通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART）是一种通用的串行通信协议。它允许数据在设...

通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART）是一种通用的串行通信协议。它允许数据在设备之间以异步方式传输，这意味着发送方和接收方不需要保持严格的时钟同步。UART 通常用于连接计算机和其他设备，如调制解调器、打印机、串行鼠标和键盘等。工作原理UART 的工作原理基于起始位、数据位、可选的奇偶校验位和停止位。当 UART 需要发送数据时，它会首先发送一个起始位（低电平），接着发送数据位（通常为 5、6、7 或 8 位），然后是一个可选的奇偶校验位，最后是一个或多个停止位（通常为 1 或 2 位）。接收方 UART 则会监测这些位的变化，并在接收到完整的字节后将其传递给连接的设备。主要特点异步通信UART 使用异步通信方式，这意味着发送方和接收方不需要共享同一个时钟源。这种方式的优点在于它允许设备以不同的速度运行，同时减少了对精确时钟同步的需求。串行通信UART 使用单根数据线进行通信，数据以串行方式逐位传输。这种方式节约了硬件资源，并允许在较远的距离上进行通信。可配置性UART 通常具有可配置的数据位、停止位和波特率等参数，以适应不同的通信需求。波特率是指每秒传输的位数，通常以 bps（比特每秒）为单位表示。错误检测UART 支持可选的奇偶校验位，用于检测数据传输过程中的错误。当接收方检测到校验位不匹配时，可以认为数据在传输过程中发生了错误。应用场景计算机串行通信在个人计算机中，UART 通常用于连接串行端口（如 COM 端口），以实现与其他设备的通信。例如，早期的打印机和调制解调器通常通过串行端口与计算机连接。嵌入式系统在嵌入式系统中，UART 常用于实现微控制器与其他设备之间的通信。例如，在物联网（IoT）应用中，UART 可用于连接传感器和执行器等设备。工业自动化在工业自动化领域，UART 被广泛应用于各种设备和传感器之间的通信。通过 UART，这些设备可以将数据传输到中央控制系统进行分析和处理。优缺点优点通用性UART 是一种广泛使用的通信协议，适用于多种设备和场景灵活性UART 支持多种配置选项，如数据位、停止位和波特率等，可以适应不同的通信需求低成本UART 通信不需要复杂的硬件资源，因此实现成本相对较低缺点通信速度限制由于 UART 采用串行通信方式，其通信速度相对较慢，可能不适用于需要高速传输的应用场景错误处理能力有限虽然 UART 支持奇偶校验位用于错误检测，但它不能纠正错误，只能检测出错误总结通用异步收发器（UART）是一种重要的串行通信协议，广泛应用于计算机、嵌入式系统和工业自动化等领域。它通过异步通信方式实现设备之间的数据传输，具有通用性、灵活性和低成本等优点。然而，UART 的通信速度相对较慢，且错误处理能力有限，因此在某些应用场景中可能不是最佳选择。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的通信协议。