UART是什么?
通用异步接收/发送器(UART)是一种串行通信方法，它允许两个不同的设备组件在没有时钟的情况下相互通信。
UART主要用于物联网安全。也有所谓的通用同步/异步接收/发送器(USART)，它根据需求同步和异步传输数据。
UART是如何运作的吗?
将传输数据的UART将从网络总线接收数据。数据总线被另一台计算机(如CPU、内存或微控制器)用来将数据发送到UART。数据以并行方式从数据总线传递到UART发送器。
UART从网络总线传输并行数据后，通过插入一个开始位、一个奇偶位和一个停止位来生成数据包。首先，Tx引脚逐位串行输出数据包。接收UART在它的Rx引脚读取数据包一点一点。
然后接收的UART将数据转换回并行形式，消除开始位、奇偶位和停止位。接收UART最终将数据包平行传送到数据总线的接收端:
为什么要使用UART?
如上所述，UART是一种用于许多嵌入式设备和物联网设备的异步串行通信协议。异步的意思是，不像同步协议(例如SPI)，没有时钟来同步发生交互的两个设备。
在UART的情况下，数据将被传输，而不需要额外的外部时钟行(CLK)。这也是为什么当设备之间通过串行异步传输数据时，要采取许多其他预防措施来减少数据包丢失。
UART数据包:
一个UART数据包由几个组件组成。
开始:起始位代表下一个UART数据。通常这是一个小的脉冲(0)，你可以在逻辑分析仪中看到
信息:要以8位文件的形式发送的实际消息。例如，如果我必须传输值A(用十六进制表示为0x41)，那么它将以文本形式传输为0,1,0,0,0和1
校验位:奇偶校验位用于通过计算文本中的高或低值的数量来测试错误和数据损坏，它将意味着数据是不正确的，基于它是奇偶校验还是偶偶校验。
停止位:表示消息传输的最后一个比特现在已经完成。通常，这是通过一个高脉冲(1)来实现的，但也可以通过多个高脉冲来实现，这取决于系统制造商使用的配置。
UART端口类型:
UART端口既可以基于硬件也可以基于软件。举个例子，爱特梅尔公司的法和ATMEGA328微控制器只有一个串行硬件端口。
另一方面，像LPC1768和ATMEGA2560这样的微控制器有几个UART硬件端口，它们都可以用来进行基于UART的研究和使用。
如果多个设备需要通过UART连接到具有有限UART引脚硬件集的系统，则需要基于软件的UART。这也为用户提供了灵活性，可以在需要时将GPIO引脚作为UART使用，并在以后的某个时间点将其用于其他目的。
UART的优点:
- 没有时钟信号
- 是否有校正错误的奇偶校验位
- 只要双方都对数据包结构进行优化，就可以对数据包结构进行修改。
- 只用了两根电线。
UART的缺点:
- 数据帧大小被限制为不超过9位
- 不支持多个主系统或从系统
- 每个UART的波特率必须在10%以内。
