UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter） 是一種通信接口協議，用于實現串口通信。它是一種簡單的、可靠的、廣泛應用的串口通信協議。它是由美國電子工業協會（Electronic Industries Association）定義的，用于計算機與外設之間的數據傳輸。UART通信速率較慢，最高波特率為115200bps，但是功耗低，成本低，廣泛應用于嵌入式領域。

 

在UART串口通信協議中，數據以字節的形式進行傳輸。發送和接收端的通信流程如下：

 

1、通信波特率設置：發送端和接收端需要設置相同的波特率（通信速率），以確保數據的傳輸和接收能夠同步。

 

2、數據幀：每個數據傳輸由一個數據幀組成。數據幀一般包括起始位、數據位、可選的校驗位和停止位。

 

起始位：起始位標識一個數據幀的開始，通常為邏輯低電平。

 

數據位：數據位用于傳輸實際的數據，可以是8位、7位等不同的位數。

 

校驗位（可選）：校驗位用于檢測和糾正數據傳輸過程中的錯誤，常見的校驗位有奇偶校驗位和循環冗余校驗位（CRC）。

 

停止位：停止位標識一個數據幀的結束，通常為邏輯高電平。

 

3、數據傳輸過程：發送端將數據按照數據幀的格式發送到串口，接收端接收到數據后按照相同的數據幀格式進行解析和處理。

 

發送過程：發送端將數據按照波特率轉換成數字信號，通過串口發送出去。

 

接收過程：接收端通過串口接收到數據后，按照波特率將數字信號轉換成數據，并根據數據幀的格式進行解析。

 

UART串口通信協議的實現需要對通信波特率、數據位、校驗位和停止位等參數進行設置，并遵循一定的數據傳輸格式。根據應用需求可以自定義傳輸協議。

 

UART串口的特點：
 

1. 異步通信：數據的傳輸和接收可以是異步的，即發送和接收的時鐘信號可以是獨立的。

 

2. 通信速率靈活可調：UART串口支持多種不同的通信速率，通常稱為波特率。常見的波特率有9600、115200等。

 

3. 可靠性高：UART串口對電壓的響應速度較快，可以實現高速通信。

 

4. 通信距離較短：UART串口通信距離一般較短，通常在幾米到幾十米之間。

 

5. 數據格式靈活：UART串口可以設置不同的數據位數、校驗位和停止位，以適應不同的應用場景。

 

UART串口通信常用于微控制器與外設的通信，例如與傳感器、顯示屏、鍵盤等進行數據交互。