嵌入式经典通信总线协议——UART
预备知识
1.并行和串行
并行和串行都是通讯中数据传输的方式，二者有着本质的不同。
1.并行通讯：同一时刻，可以传输多个bit位的信号，有多少个信号位就需要多少根信号线。
2.串行通讯：同一时刻，只能传输一个bit位的信号，只需要一根信号线。
比如，当需要传输1字节信息时，并行通讯需要8根信号线，实现同时传输，假如耗时为1T,而串行是在一根信号线上传输，需要传8次，因此耗时为8T.因此可总结出二者的特性：
1.并行通讯的效率高，但是对信号线路要求也很高（信号线数多，之间会有相互干扰，布线难度大），一般应用于快速设备之间采用并行通信，譬如CPU 与存储设备、存储器与存储器、主机与打印机等都采用并行通讯。
2.串行通讯效率较低，但是对信号线路要求低，抗干扰能力强，同时成本也相对较低，一般用于与计算机与外部设备，或者长距离的数据传输。
2.单工和双工
单工：单工就是指A只能发信号，而B只能接收信号，通信是单向的。
半双工：半双工就是指A能发信号给B，B也能发信号给A，但这两个过程不能同时进行。
全双工：在A给B发信号的同时，B也可以给A发信号。
一般来说，如果数据线只有一根，则多半为半双工；如果数据线有两根，则多半为全双工；
3.波特率
4.同步和异步
在串行通信中，由于是一位一位地进行数据传送。为了把每个字节区别开来，需要收发双方在传送数据的串行信息流中，加入一些标记信号位。在数据中根据所添加的标记信号位的不同方式，分成同步通信和异步通信两种。
同步通信
①双方使用频率一致的时钟
②以固定的节奏去发送数据，而接收方要时刻做好接收数据的准备，识别到前导码后马上要开始接收数据了。
③同步这种方式中因为分组相比异步则大得多，称为一个【数据帧】，很长一段数据才会有额外的辅助位负载【独特的bit串作为启停标识】，所以效率更高，更加适合对速度要求高的传输，当然这种通信对时序的要求也更高。
异步通信
①双方使用各自的时钟。
②发送的时间间隔可以不均，接收方是在数据的起始位和停止位的帮助下实现信息同步的。【接收方不知道数据何时到达】
③这种传输通常是很小的分组，比如【一个字符为一组】，为这个组配备【起始位和结束位】。所以这种传输方式的效率是比较低的，毕竟额外加入了很多的辅助位作为负载，常用在【低速】的传输中。
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5.校验位
在有效数据之后，有一个可选的数据校验位。由于数据通信相对更容易受到外部干扰导致传输数据出现偏差，可以在传输过程加上校验位来解决这个问题。校验方法有奇校验 (odd)、偶校验(even)、0 校验(space)、1 校验(mark)以及无校验(noparity)。
奇校验要求有效数据和校验位中“1”的个数为奇数，比如一个 8 位长的有效数据为：01101001，此时总共有 4 个“1”，为达到奇校验效果，校验位为“1”，最后传输的数据将是 8 位的有效数据加上 1 位的校验位总共 9 位。
偶校验与奇校验要求刚好相反，要求帧数据和校验位中“1”的个数为偶数，比如数据帧：11001010，此时数据帧“1”的个数为 4 个，所以偶校验位为“0”。
0 校验是不管有效数据中的内容是什么，校验位总为“0”，1 校验是校验位总为“1”。
UART简介
UART帧格式
硬件连接
