一.概念
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)通信協(xié)議是一種常見的串行通信協(xié)議鱼辙,用于在計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸俯邓。它是一種異步通信協(xié)議十办,不需要時(shí)鐘信號(hào)來(lái)同步數(shù)據(jù)傳輸。
UART通信協(xié)議使用兩根線(TX和RX)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸抖仅,其中TX(Transmit)線用于發(fā)送數(shù)據(jù)藤抡,RX(Receive)線用于接收數(shù)據(jù)。它可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信息拜,即同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。
二.特點(diǎn)
UART通信協(xié)議的特點(diǎn)如下:
異步通信:UART通信是異步的净响,不需要時(shí)鐘信號(hào)來(lái)同步數(shù)據(jù)傳輸少欺。發(fā)送端和接收端通過(guò)起始位、數(shù)據(jù)位馋贤、校驗(yàn)位和停止位來(lái)確定數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)序狈茉。
數(shù)據(jù)格式:UART通信協(xié)議可以支持不同的數(shù)據(jù)格式,包括數(shù)據(jù)位數(shù)掸掸、校驗(yàn)位和停止位的設(shè)置氯庆。常見的數(shù)據(jù)格式有8位數(shù)據(jù)位蹭秋、無(wú)校驗(yàn)位和1位停止位。
速度可變:UART通信協(xié)議支持不同的傳輸速率堤撵,通常用波特率(Baud Rate)來(lái)表示仁讨。常見的波特率有9600、115200等实昨。
簡(jiǎn)單和靈活:UART通信協(xié)議使用簡(jiǎn)單洞豁,只需要兩根線進(jìn)行通信,并且可以連接多個(gè)設(shè)備在同一總線上荒给。
可靠性高:UART通信協(xié)議具有較高的可靠性丈挟,可以通過(guò)校驗(yàn)位來(lái)檢測(cè)和糾正傳輸中的錯(cuò)誤。
UART通信協(xié)議廣泛應(yīng)用于各種設(shè)備之間的通信志电,如計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間的串口通信曙咽、嵌入式系統(tǒng)中的外設(shè)通信等。在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中挑辆,了解和使用UART通信協(xié)議可以方便地實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)交換例朱。
三.實(shí)例
遵循Uart通信協(xié)議的串口線:
四.舉例Uart通信協(xié)議在代碼中的應(yīng)用
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <termios.h>
int main() {
? ? int uart_fd;
? ? struct termios uart_config;
? ? // 打開串口設(shè)備
? ? uart_fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY);
? ? if (uart_fd == -1) {
? ? ? ? perror("無(wú)法打開串口設(shè)備");
? ? ? ? return -1;
? ? }
? ? // 配置串口
? ? tcgetattr(uart_fd, &uart_config);
? ? uart_config.c_cflag = B9600 | CS8 | CLOCAL | CREAD;
? ? uart_config.c_iflag = IGNPAR;
? ? uart_config.c_oflag = 0;
? ? uart_config.c_lflag = 0;
? ? tcflush(uart_fd, TCIFLUSH);
? ? tcsetattr(uart_fd, TCSANOW, &uart_config);
? ? // 發(fā)送數(shù)據(jù)
? ? char data[] = "Hello, UART!";
? ? write(uart_fd, data, sizeof(data));
? ? // 接收數(shù)據(jù)
? ? char buffer[255];
? ? int bytes_read = read(uart_fd, buffer, sizeof(buffer));
? ? if (bytes_read > 0) {
? ? ? ? printf("接收到的數(shù)據(jù): %s\n", buffer);
? ? }
? ? // 關(guān)閉串口設(shè)備
? ? close(uart_fd);
? ? return 0;
}
這段代碼演示了如何打開串口設(shè)備、配置串口參數(shù)鱼蝉、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)洒嗤。在這個(gè)例子中,我們使用了Linux系統(tǒng)的串口設(shè)備文件/dev/ttyS0魁亦,并將波特率設(shè)置為9600渔隶。你可以根據(jù)實(shí)際情況修改設(shè)備文件和波特率。
五.在生活中應(yīng)用到IUart通信協(xié)議的設(shè)備
在生活中洁奈,UART(通用異步收發(fā)傳輸器)通信協(xié)議也有許多應(yīng)用间唉。以下是一些常見的使用UART通信協(xié)議的設(shè)備:
串口設(shè)備:許多設(shè)備,如計(jì)算機(jī)睬魂、路由器终吼、調(diào)制解調(diào)器等镀赌,使用UART通信協(xié)議與外部設(shè)備進(jìn)行通信氯哮。通過(guò)串口,這些設(shè)備可以與打印機(jī)商佛、掃描儀喉钢、傳感器等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
無(wú)線模塊:一些無(wú)線通信模塊良姆,如藍(lán)牙模塊肠虽、Wi-Fi模塊、Zigbee模塊等玛追,使用UART通信協(xié)議與主控制器進(jìn)行通信税课。主控制器可以通過(guò)UART接口向無(wú)線模塊發(fā)送指令和數(shù)據(jù)闲延,以實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信功能。
GPS接收器:許多GPS接收器使用UART通信協(xié)議與主控制器進(jìn)行通信韩玩。主控制器可以通過(guò)UART接口接收來(lái)自GPS接收器的位置和時(shí)間信息垒玲。
傳感器模塊:一些傳感器模塊,如加速度計(jì)找颓、陀螺儀合愈、磁力計(jì)等,使用UART通信協(xié)議與主控制器進(jìn)行通信击狮。主控制器可以通過(guò)UART接口讀取傳感器模塊提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)佛析。
語(yǔ)音模塊:一些語(yǔ)音模塊使用UART通信協(xié)議與主控制器進(jìn)行通信。主控制器可以通過(guò)UART接口向語(yǔ)音模塊發(fā)送指令和數(shù)據(jù)彪蓬,以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別和合成功能寸莫。
這些只是一些常見的例子,實(shí)際上寞焙,許多其他設(shè)備和模塊也使用UART通信協(xié)議進(jìn)行通信储狭。UART通信協(xié)議的簡(jiǎn)單性和可靠性使其成為嵌入式系統(tǒng)中廣泛使用的通信協(xié)議之一。