还记得当年的打印机，鼠标和调制解调器吗？他们都有巨大笨重的连接器和粗电缆，并且必须拧到你的电脑上。这些设备正是利用UART协议与打算机进行通信。虽然USB险些完备取代了旧的电缆和连接器，但UART绝对没有过期。您会创造目前许多项目中利用UART的GPS模块、蓝牙模块和RFID读卡器模块等连接到Raspberry Pi，Arduino或其他微掌握器上。
通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，常日称作UART。它将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换。作为把并行输入旗子暗记转成串行输出旗子暗记的芯片，UART常日被集成于其他通讯接口的贯串衔接上。
它不是像SPI和I2C这样的通信协议，而是微掌握器中独立的物理电路或独立的IC。
UART最好的一点是它只利用两根线就可以在设备之间传输数据，UART背后的事理很随意马虎理解。
UART通信简介
在UART通信中，两个UART直接相互通信。发送UART将来自CPU等掌握设备的并行数据转换为串行形式，并将其串行发送到吸收UART，吸收UART然后将串行数据转换回吸收设备的并行数据。在两个UART之间传输数据只须要两根线。数据从发送UART的Tx引脚流向吸收UART的Rx引脚：
UART以异步办法发送数据，这意味着没有时钟旗子暗记将发送UART的位输出与吸收UART的位采样同步。发送UART不是时钟旗子暗记，而是将开始和停滞位添加到正在传输的数据包中。这些位定义数据包的开始和结束，因此吸收UART知道何时开始读取位。
当吸收UART检测到起始位时，它开始以称为波特率的特定频率读取输入位。波特率是数据传输速率的度量，以每秒位数（bps）表示。两个UART必须以大致相同的波特率运行。发送和吸收UART之间的波特率只能相差10％旁边。
两个UART还必须配置为发送和吸收相同的数据包构造。
UART如何事情
UART传输数据依赖的是UART总线，数据总线用于通过CPU，存储器或微掌握器等其他设备将数据发送到UART。数据以并行形式从数据总线传输到发送UART。在发送UART从数据总线得到并行数据之后，它将添加起始位，奇偶校验位和停滞位，从而创建数据包。接下来，数据包在Tx引脚上逐位串行输出。UART吸收端则在其Rx引脚上逐位读取数据包。然后，吸收UART将数据转换回并行形式，并删除起始位，奇偶校验位和停滞位。末了，吸收UART将数据包并行传输到吸收真个数据总线：
UART传输的数据被组织成数据包。每个数据包包含1个起始位，5到9个数据位（取决于UART），可选的奇偶校验位以及1或2个停滞位：
开始位
当UART数据传输线不传输数据时，它常日保持在高电压电平。为了开始数据传输，发送UART将传输线从高电平拉至低电平一个时钟周期。当吸收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。
数据框
数据框包含要传输的实际数据。如果利用奇偶校验位，则它可以是5位到8位长。如果不该用奇偶校验位，则数据帧可以是9位长。在大多数情形下，数据首先以最低有效位发送。
奇偶校验位
奇偶校验描述数字的均匀性或奇数。奇偶校验位是吸收UART在传输过程中止定是否有任何数据发生变革的一种方法。电磁辐射、不匹配的波特率或长间隔传输时，数据都有可能发生变革。吸收UART读取数据帧后，它司帐算值为1的位数，并检讨总数是偶数还是奇数。如果奇偶校验位为0（偶校验），则数据帧中的1位应总计为偶数。如果奇偶校验位是1（奇校验），则数据帧中的1位应总计为奇数。当奇偶校验位与数据匹配时，UART知道传输没有缺点。但如果奇偶校验位为0，然而1位应总计为奇数;或者奇偶校验位是1，并且1位应总计是偶数，则数据帧中的位已经改变。
停滞位
为了关照传输数据包的结束，UART发送端会将数据传输线从低电压驱动至高电压至少两位持续韶光。
UART传输步骤
1.发送UART从数据总线并行吸收数据：
2.发送UART将起始位，奇偶校验位和停滞位添加到数据帧：
3.全体数据包从发送UART串行发送到吸收UART。吸收UART以预先配置的波特率对数据线进行采样：
4.吸收UART丢弃数据帧中的起始位，奇偶校验位和停滞位：
5.吸收UART将串行数据转换回并行并将其传输到吸收真个数据总线：
UART的优点和缺陷
没有任何一种通信协议是完美的，以下是一些优点和缺陷，可帮助您确定它们是否符合您项目的需求：
优点
只利用两根电线
不须要时钟旗子暗记
有一个奇偶校验位
只要双方设置后，就可以改变数据包的构造
有完全的文档并且具有广泛的利用
缺陷
数据帧的大小限定为最多9位
不支持多个从属或多个主系统
每个UART的波特率必须在10％之内
