UART俗称串口，是Universal Asynchronous Receiver/Transmitter（通用异步收发器）缩写。是常用的芯片与PC间，芯片间低速通信接口。UART是一种定义在数据链路层的通信协议，比较随意马虎会和定义在物理层的RS232等电气协议稠浊。这俩协议之间实际上并无包含关系，只是常日利用的串口是指知足UART通信协议且物理连接知足RS232电气特性的一种通讯办法。
如表1所示，UART通信协议显著特点便是无需时钟旗子暗记，仅需两根线即可完玉成双工通信（此处不谈论带流控的4线环境）。
表1 UART接口旗子暗记
【UART帧构造】
图1 UART数据格式
图1为UART帧构造，UART帧由1bit起始位，5~9比特数据位，0~1bit奇偶校验位，1~2比特停滞位组成。无数据帧发送时，总线空闲时发送空闲位。各域详细描述如下：
空闲位：多bit高电平，表征总线处于空闲状态。
起始位：1bit低电平，表征总线开始传输。在空闲状态时，侦测到1bit低电平则认为帧起始位。
数据位：5~8bit数据。数据按照LSB（低比特宣扬）的办法发送。由于ASCII码位宽为8bit，因此常日数据位设置为8比特。
考验位：根据可配置可分为五种模式。
表2 UART Parity模式
停滞位：帧结束标识。位宽可配置为1bit，1.5bit，2bit 3种环境。
波特率：数据传输速率利用波特率表示，单位bps(bits per second)。可配置选择有8种标准波特率，分别为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。比特宽度=（1/波特率）。如9600bps，比特宽度为1/9600≈104.17us。
由于UART传输机制中仅定义了数据帧，没有定义掌握帧，因此上述描述中提到的可配置部分，通信双方须要提前配置同等方可进行通信。
【UART传输实例】
图2为UART接口传输Hi字符实例。UART在通报字符时，采取字符的ASCII作为编码办法。’H’字符ASCII码为0x48，’i’字符ASCII码为0x69
图2 UART通报“Hi”字符实例
【UART范例外围电路】
图3 UART范例外围电路
图3为UART运用的范例外围电路。常日从芯片输出的UART旗子暗记为CMOS电平（如本例中的3.3v），为了和PC进行连接一样平常须要将CMOS电平转换为RS232规定的电平标准，图中SP232E芯片便是该转换芯片，DB9为RS232规定的一种连接器规格，在UART运用时仅须要链接2/3/5PIN脚即可。硬件设计时须要把稳，UART_RX方向最好预留上拉电阻位置，若吸收方IO无弱上拉功能，则须要在板级进行弱上拉，以确保任何场景下能得到可靠的空闲状态。
【后记】
UART作为全体系列首个和大家磋商的数字接口，紧张是由于其功能大略且运用广泛。而且大部分SOC芯片均选择通过UART作为Debug接口。芯片回片时，第一次启动通过串口打印出来的字符，像极了一颗新生命在说Hello world，那种觉得估计也只有同行才能懂。
UART在业界有名的几家IP供应商中都有成熟IP可以选用，且大部分半卖半送十分便宜。如果你胆子够大，乃至可以直接从网上获取开源代码利用。作为一名芯片爱好者和从业者，万事溯源是最基本的职业素养。然而遗憾的是，截止本文完成时，仍未找到有关UART通信协议详细起源，以及协议详细掩护组织，大致推断可能和几篇美国专利有关，如有理解的同学忘留言奉告。
