【uart串口通信】UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的异步串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统、微控制器与外部设备之间的数据传输。它不需要时钟信号同步，而是通过起始位、数据位、校验位和停止位来实现数据的发送与接收。
一、UART通信的基本原理
UART通信是基于异步方式工作的，即发送端和接收端没有共享的时钟信号，而是依靠双方约定的波特率（Baud Rate）进行数据传输。其基本流程如下：
1. 起始位：发送端发出一个低电平信号，表示数据传输开始。
2. 数据位：通常为5~8位，用于传输实际的数据内容。
3. 校验位（可选）：用于检测数据传输中的错误，可以是奇校验、偶校验或无校验。
4. 停止位：发送端发出一个或多个高电平信号，表示数据传输结束。
二、UART通信的特点
| 特点 | 描述 |
| 异步通信 | 不需要共享时钟信号，依赖波特率同步 |
| 简单易用 | 硬件实现简单，适用于多种设备间通信 |
| 双向通信 | 支持全双工通信（同时发送和接收） |
| 无固定标准 | 波特率、数据位、校验位等参数需双方一致 |
| 无纠错机制 | 仅能检测错误，不能自动纠正 |
三、常见应用
| 应用场景 | 说明 |
| 嵌入式系统 | 如单片机与传感器、显示屏、调试模块等连接 |
| 工业控制 | 用于PLC、工业仪表之间的数据交换 |
| 计算机外设 | 如串口鼠标、键盘、调制解调器等 |
| 调试接口 | 开发过程中用于输出调试信息 |
四、UART与RS-232的区别
| 项目 | UART | RS-232 |
| 协议类型 | 数据传输协议 | 物理层标准 |
| 电平标准 | 逻辑电平（0V、3.3V、5V） | ±12V电平 |
| 传输距离 | 短距离（几米以内） | 较长（可达15米） |
| 连接方式 | 直接连接 | 需要专用接口芯片 |
| 标准性 | 无统一标准 | 有明确物理层标准 |
五、总结
UART串口通信作为一种基础而实用的通信方式，在许多电子系统中发挥着重要作用。虽然它在传输速率和抗干扰能力上不如现代高速通信协议，但其简单、低成本、易于实现的优势使其依然广泛应用。对于开发者而言，掌握UART的基本原理和配置方法是进行嵌入式开发的重要基础。