浅谈UART通信的异步通信机制

uart通信协议包含哪些内容

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器）通信协议是一种常用的数据通信协议，主要用于异步串行通信。UART通信协议包括以下内容：

数据格式：UART通信协议中的数据帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。起始位用于标识数据传输的开始，通常为低电平；数据位用于存储实际的数据信息，可以是5位、6位、7位或8位；校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误，可以是无校验、奇校验或偶校验；停止位用于标识数据传输的结束，通常为高电平。

通信方式：UART通信协议是一种异步通信协议，数据帧之间没有固定的时间间隔。发送方将数据格式化为一连串的数据帧，并通过发送线将数据传输到接收方。接收方通过接收线接收数据，并对数据进行解析和处理。

波特率：波特率表示每秒钟传送的码元符号的个数，它是对符号传输速率的一种度量。在UART通信中，波特率用于描述通信速度，其单位是bps（每秒钟传输的bit的数量）。发送方和接收方需要在通信前约定好相同的波特率，以确保能够正确地解析数据。

信号线：UART通信协议通过发送和接收两根信号线实现数据的传输。发送方将数据通过发送线传输到接收方，接收方通过接收线接收数据。这两根信号线在空闲状态下通常保持高电平。

UART通信的异步通信机制

UART通信是一种异步串行通信方式，UART通信原理是通过数据线上传输二进制数据位。UART通信系统主要由发送端和接收端两部分组成，它们之间通过数据线进行数据传输。

发送端将待发送的数据转换为并行信号，然后通过驱动电路将并行信号转换为串行信号，并通过发送电路将串行信号发送到数据线上。接收端则通过接收电路将数据线上的信号还原为并行信号，再通过解码电路将并行信号转换为原始数据位。

UART串行通信采用异步通信方式，即发送端和接收端之间通过数据线进行数据传输。在异步通信中，发送端和接收端不需要同时处于激活状态，而是通过起始位和停止位来标识数据帧的开始和结束。

具体来说，当发送端产生起始位后，发送一个数据位；然后等待接收端的起始位，如果接收到起始位，则继续发送下一个数据位；如果没有接收到起始位，则认为数据帧传输失败。

同样地，当接收端产生停止位后，发送一个校验位；然后等待发送端的停止位，如果接收到停止位，则认为数据帧传输成功。

波特率怎么设置

波特率的设置是在UART通信中非常重要的一个步骤，它决定了数据传输的速度。设置波特率时，首先要选择合适的时钟源。对于较低的波特率（9600bps以下），可以选择ACLK作为时钟源，这使得在LPM3模式下仍然能够使用串口。然而，在波特率高于9600bps的情况下，应选择频率较高的SMCLK作为时钟源。在某些特殊应用中，也可以使用外部的时钟输入作为波特率发生器的时钟源。

对于给定的BRCLK时钟源，所使用的波特率将决定分频因子N。这个分频因子N通常不是一个整数值，因此至少需要一个分频器和一个调制器来尽可能接近分频因子。如果N等于或大于16，可以通过置位UCOS16选择高频波特率产生模式。

对于MSP430的UART，波特率可以通过修改BR0和BR1寄存器的值来设置。这两个寄存器的值可以通过以下公式计算：

BR0 = 晶振频率 / （16 x 波特率） – （BR1 x 256）

BR1 = （晶振频率 / （16 x 波特率） – BR0） / 256

在设置完BR0和BR1寄存器的值之后，MSP430的UART接口就可以使用设定的波特率进行通信了。

审核编辑：黄飞