UART协议时序总结

UART使用异步模式工作,不需要时钟信号,其一般格式为:起始位+数据位+校验位+停止位。其中起始位1位,数据位5~8位,校验位0或1位,停止位1、1.5或2位。不过最常用的格式是1位起始位、8位数据位、没有奇偶校验、1位停止位,简记为8/N/1

8/N/1格式的时序图如下:

空闲时数据线上规定为逻辑1。

开始传输数据时先发送起始位,规定为逻辑0,接收端会检测这个下降沿,以便之后开始采样接收数据。

起始位之后是数据位,规定先发送最低位,即LSB First。因为UART没有时钟信号,故使用波特率来确定每一位的长度,不过为保证检测的准确性,实际采样频率会高于波特率,一般每一位会进行若干次采样,取中间的采样值作为这一位的结果。

奇偶校验位一般不使用。

停止位一般使用1位,规定为逻辑1,除了表示传输结束外,停止位还可以起到时钟同步的作用。

需要注意的是,这里的逻辑0并不一定是0V,这与使用的电平标准有关。对于TTL电平而言,逻辑0是0V,逻辑1是高电平(一般为3.3V或5V);对于RS-232电平而言,逻辑0是3V~15V,逻辑1是-3~-15V。

除了TX、RX、GND信号外,UART中还会有诸如RTS、CTS等流控信号,因为用得不是很多,此处就不总结了。

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