淺談UART通信的異步通信機制

uart通信協議包含哪些內容

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發傳輸器）通信協議是一種常用的數據通信協議，主要用于異步串行通信。UART通信協議包括以下內容：

數據格式：UART通信協議中的數據幀由起始位、數據位、校驗位和停止位組成。起始位用于標識數據傳輸的開始，通常為低電平；數據位用于存儲實際的數據信息，可以是5位、6位、7位或8位；校驗位用于檢測數據傳輸過程中是否發生錯誤，可以是無校驗、奇校驗或偶校驗；停止位用于標識數據傳輸的結束，通常為高電平。

通信方式：UART通信協議是一種異步通信協議，數據幀之間沒有固定的時間間隔。發送方將數據格式化為一連串的數據幀，并通過發送線將數據傳輸到接收方。接收方通過接收線接收數據，并對數據進行解析和處理。

波特率：波特率表示每秒鐘傳送的碼元符號的個數，它是對符號傳輸速率的一種度量。在UART通信中，波特率用于描述通信速度，其單位是bps（每秒鐘傳輸的bit的數量）。發送方和接收方需要在通信前約定好相同的波特率，以確保能夠正確地解析數據。

信號線：UART通信協議通過發送和接收兩根信號線實現數據的傳輸。發送方將數據通過發送線傳輸到接收方，接收方通過接收線接收數據。這兩根信號線在空閑狀態下通常保持高電平。

UART通信的異步通信機制

UART通信是一種異步串行通信方式，UART通信原理是通過數據線上傳輸二進制數據位。UART通信系統主要由發送端和接收端兩部分組成，它們之間通過數據線進行數據傳輸。

發送端將待發送的數據轉換為并行信號，然后通過驅動電路將并行信號轉換為串行信號，并通過發送電路將串行信號發送到數據線上。接收端則通過接收電路將數據線上的信號還原為并行信號，再通過解碼電路將并行信號轉換為原始數據位。

UART串行通信采用異步通信方式，即發送端和接收端之間通過數據線進行數據傳輸。在異步通信中，發送端和接收端不需要同時處于激活狀態，而是通過起始位和停止位來標識數據幀的開始和結束。

具體來說，當發送端產生起始位后，發送一個數據位；然后等待接收端的起始位，如果接收到起始位，則繼續發送下一個數據位；如果沒有接收到起始位，則認為數據幀傳輸失敗。

同樣地，當接收端產生停止位后，發送一個校驗位；然后等待發送端的停止位，如果接收到停止位，則認為數據幀傳輸成功。

波特率怎么設置

波特率的設置是在UART通信中非常重要的一個步驟，它決定了數據傳輸的速度。設置波特率時，首先要選擇合適的時鐘源。對于較低的波特率（9600bps以下），可以選擇ACLK作為時鐘源，這使得在LPM3模式下仍然能夠使用串口。然而，在波特率高于9600bps的情況下，應選擇頻率較高的SMCLK作為時鐘源。在某些特殊應用中，也可以使用外部的時鐘輸入作為波特率發生器的時鐘源。

對于給定的BRCLK時鐘源，所使用的波特率將決定分頻因子N。這個分頻因子N通常不是一個整數值，因此至少需要一個分頻器和一個調制器來盡可能接近分頻因子。如果N等于或大于16，可以通過置位UCOS16選擇高頻波特率產生模式。

對于MSP430的UART，波特率可以通過修改BR0和BR1寄存器的值來設置。這兩個寄存器的值可以通過以下公式計算：

BR0 = 晶振頻率 / （16 x 波特率） – （BR1 x 256）

BR1 = （晶振頻率 / （16 x 波特率） – BR0） / 256

在設置完BR0和BR1寄存器的值之后，MSP430的UART接口就可以使用設定的波特率進行通信了。

審核編輯：黃飛