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UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter

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UART

  UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收/发送装置,UART是一个并行输入成为串行输出的芯片 ,通常集成在主板 上,多数是16550AFN芯片。因为计算机 内 部采用并行数据,不能直接把数据发到Modem,必须经过UART整理才能进行异步传输,其过程为:CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存 器(临时内存块)中,再通过FIFO(First Input First Output,先入先出队列)传送到串行设备,若是没有FIFO,信息将变得杂乱无章,不可能传送到Modem。
  它是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是,它提供了RS-232C数据终端设备 接口,这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分,UART还提供以下功能:将由计算机内部传送过来 的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节,供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位,并 对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记,并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠标也是串行设 备)。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区,现在比较新的UART是16550,它可以在 计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据,而通常的UART是8250。现在如果您购买一个内置的调制解调器,此调制解调器内部通常就会有 16550 UART。
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  什么是 UART
  UART是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中,UART用来与PC进行通信,包括与监控调试器和其它器件,如EEPROM通信。
  UART通信
  UART首先将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始,后面是7 个或8个数据位,一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。接收器发现开始位时它就知道数据准备发送,并尝试与发送器时钟频率同步。如果选择了奇 偶,UART就在数据位后面加上奇偶位。奇偶位可用来帮助错误校验。
  在接收过程中,UART从消息帧中去掉起始位和结束位,对进来的字节进行奇偶校验,并将数据字节从串行转换成并行。UART也产生额外的信号来指示发送和接收的状态。例如,如果产生一个奇偶错误,UART就置位奇偶标志。
  数据方向和通信速度
  数据传输可以首先从最低有效位(LSB)开始。然而,有些UART允许灵活选择先发送最低有效位或最高有效位(MSB)。
  微控制器中的UART传送数据的速度范围为每秒几百位到1.5Mb。例如,嵌入在ElanSC520微控制器中的高速UART通信的速度可以高达1.1152Mbps。UART波特率还受发送和接收线对距离(线长度)的影响。
  目前,市场上有只支持异步通信和同时支持异步与同步通信的两种硬件可用于UART。前者就是 UART名字本身的含义,在摩托罗拉微控制器中被称为串行通信接口(SCI);Microchip微控制器中的通用同步异步收发器(USART)和在富士 通微控制器中的UART是后者的两个典型例子。
  ----------该段有误----->
  计算机中的UART
  UART是计算机中串行通信端口的关键部分。在计算机中,UART相连于产生兼容RS232规 范信号的电路。RS232标准定义逻辑“1”信号相对于地为3到15伏,而逻辑“0”相对于地为-3到-15伏。所以,当一个微控制器中的UART相连于 PC时,它需要一个RS232驱动器来转换电平。<----------该段有误
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  RS232标准定义逻辑“1”信号相对于地为-3到-15伏,而逻辑“0”相对于地为3到15伏。<--------更正为
  在手机设计和测试阶段被用来控制CPU与其余部分的信息传送
  UART是通用异步收发器(异步串行通信口)的英文缩写,它包括了RS232、RS499、 RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范,即UART是异步串行通信口的总称。 而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等,是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准,它规定了通信口的电气特性、传输速 率、连接特性和接口的机械特性等内容。实际上是属于通信网络中的物理层(最底层)的概念,与通信协议没有直接关系。而通信协议,是属于通信网络中的数据链 路层(上一层)的概念。 COM口是PC(个人计算机)上,异步串行通信口的简写。由于历史原因,IBM的PC外部接口配置为RS232,成为实际上的PC界默认标准。所以,现在 PC机的COM口均为RS232。若配有多个异步串行通信口,则分别称为COM1、COM2... 。


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