文章目录
- 硬件拓扑
- 基本原理
- 起始位
- 数据帧
- 奇偶校验位
- 停止位
- 参考
硬件拓扑
在 UART 通信中，两个 UART 直接相互通信。发送 UART 将控制设备（如 CPU）的并行数据转换为串行形式，以串行方式将其发送到接收 UART。只需要两条线即可在两个 UART 之间传输数据，数据从发送 UART 的 Tx 引脚流到接收 UART 的 Rx 引脚
当然也可以单个 MCU 自发自收
基本原理
UART 属于异步通讯，这意味着没有时钟信号，取而代之的是在数据包中添加开始和停止位。这些位定义了数据包的开始和结束，因此接收 UART 知道何时读取这些数据。
当接收 UART 检测到起始位时，它将以特定波特率的频率读取。波特率是数据传输速度的度量，以每秒比特数（bps）表示。两个 UART 必须以大约相同的波特率工作，发送和接收 UART 之间的波特率只能相差约 10％。
发送 UART 从数据总线获取并行数据后，它会添加一个起始位，一个奇偶校验位和一个停止位来组成数据包并从 Tx 引脚上逐位串行输出，接收 UART 在其 Rx 引脚上逐位读取数据包。
UART 数据包含有 1 个起始位，5 至 9 个数据位（取决于 UART），一个可选的奇偶校验位以及 1 个或 2 个停止位：
起始位
UART 数据传输线通常在不传输数据时保持在高电压电平。开始传输时发送 UART 在一个时钟周期内将传输线从高电平拉低到低电平，当接收 UART 检测到高电压到低电压转换时，它开始以波特率的频率读取数据帧中的位。
数据帧
数据帧内包含正在传输的实际数据（LSB）
- 如果使用奇偶校验位，则可以是 5 位，最多 8 位。
- 如果不使用奇偶校验位，则数据帧的长度可以为 9 位。
奇偶校验位
奇偶性描述数字是偶数还是奇数。通过奇偶校验位，接收 UART 判断传输期间是否有数据发生改变。电磁辐射、不一致的波特率或长距离数据传输都可能改变数据位。
接收 UART 读取数据帧后，将计数值为 1 的位，检查总数是偶数还是奇数。如果奇偶校验位为 0（偶数奇偶校验），则数据帧中的 1 或逻辑高位总计应为偶数。如果奇偶校验位为 1（奇数奇偶校验），则数据帧中的 1 或逻辑高位总计应为奇数。
当奇偶校验位与数据匹配时，UART 认为传输未出错。但是，如果奇偶校验位为 0，而总和为奇数，或者奇偶校验位为 1，而总和为偶数，则 UART 认为数据帧中的位已改变。
停止位
为了向数据包的结尾发出信号，发送 UART 将数据传输线从低电压驱动到高电压至少持续 2 个位的时间。
参考
https://zhuanlan.zhihu.com/p/600121894
https://www.yii666.com/blog/335083.html
https://mp.weixin.qq.com/s/N36JOLDHGHDU8EHro4uS9w
