通用异步接收器和发送器(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter) 简称UART。通常是嵌入式设备中默认都会配置的通信接口。这是因为,很多嵌入式设备没有显示屏,无法获得嵌入式设备实时数据信息,通过UART串口和超级终端相连,打印嵌入式设备输出信息。并且在对嵌入式系统进行跟踪和调试时,UART串口了是必要的通信手段。比如:网络路由器,交换机等都要通过串口来进行配置。UART串口还是许多硬件数据输出的主要接口,如GPS接收器就是通过UART串口输出GPS接收数据的。
1.1.1 异步通信和同步通信
图2-56同步信号与异步信号同步通信技术在发送数据信号的时候,会同时送出一根同步时钟信号, 用来同步发送方和接收方的数据采样频率。如图2-56所示,同步通信时,信号线1是一根同步时钟信号线,以固定的频率进行电平的切换,其频率周期为t,在每个电平的上升沿之后进行对同步送出的数据信号线2进行采样(高电平代表1,低电平代表0),根据采样数据电平高低取得输出数据信息。如果双方没有同步时钟的话,那么接收方就不知道采样周期,也就不能正常的取得数据信息。异步通信技术在异步通信技术中,数据发送方和数据接收方没有同步时钟,只有数据信号线,只不过发送端和接收端会按照协商好的协议(固定频率)来进行数据采样。数据发送方以每秒钟57600bits的速度发送数据,接收方也以57600bits的速度去接收数据,这样就可以保证数据的有效和正确。通常异步通信中使用波特率(Baud-Rate)来规定双方传输速度,其单位为bps(bits per second每秒传输位数)。