UART是一种通用异步收发器,是计算机与外围设备之间串行通信的主流方式之一。UART(通用异步收发传输器)因其为异步收发方式,因此需要一系列的特定规则来进行字节间的时序同步。UART在很多领域得到了广泛应用,如单片机、计算机、家电、汽车电子等领域。
在51单片机中,它针对UART接口有单独的串行通信接口,支持异步通信协议等,可以通过UART与PC、其他单片机等进行数据传输。简单说,UART是单片机中相互通信的一种模式,也是一种数据传输方式。
UART主要由发送部分和接收部分组成。发送部分将数据从各种来源累积到输出缓冲区,送到串口输入端的转换装置,把数据转成电平等外部物理形式,再送出。接收部分在串口输入端接收数据,进行电平转成数码,异步通信需要双方保持同步,不能双方按照相同的频率时钟同步,而要靠启始位、停止位、数据长度、奇偶校验位、流量控制五个参数的组合,并且通信双方约定好使用哪种规约(即通讯协议)来进行通信,以实现正确传输数据。
UART在单片机中的应用非常广泛,常用于单片机与PC之间的通信、实现单片机与各种传感器、执行机构的数据交互等。下面是UART在单片机中的一些应用场景:
1)数据传输:单片机通过UART口与PC或其他单片机传输数据,可以进行数据采集、数据处理、模拟信号采集等。
2)通信:单片机通过UART实现串行通信,可以用于遥控开关、空调遥控等。
3)测量:单片机通过UART口与传感器实现数据交换,可以用于测温、测湿等。
4)控制:单片机通过UART控制外设,可用于汽车控制、家用电器控制等。
UART的优点:
1)广泛应用范围:UART通信方式在各种设备之间都有应用,包括计算机、家电、汽车电子等领域。
2)简单易用:实现代码简单,易于掌握和开发。
3)成本低廉:UART接口芯片价格便宜,可以应用于大批量生产的产品中。
UART的缺点:
1)异步方式:UART是一种异步传输方式,故而必须协商好一系列特定规则,否则就会因通信方向、速度、数据位数、校验等问题而出现通信错误。
2)传输速度限制:其传输速度限制较低,一般只能达到几十kbps到1Mbps左右。
3)串口线路麻烦:因为UART是串口通信,所以将长距离数据传输转为并行传输时,需要特殊的串口线路。