UART協(xié)議是電子傳輸中一種常見的信號協(xié)議，通常只需要三根信號線就可以完成數(shù)據(jù)的收發(fā)，分別是TX，RX，GND。

UART(universal asynchronous receiver transmitter)，是通用異步收發(fā)器，因?yàn)槭钱惒剑砸膊恍枰?a href="http://www.tjjbhg.com/tags/時鐘/" target="_blank">時鐘信號來做時間參考。它的應(yīng)用范圍很廣，比如各種外接模塊如GPS，藍(lán)牙模塊等等，上位機(jī)（發(fā)送操控）與下位機(jī)（接收）之間的通信。

UART是串行通信，利用一條傳輸線（RX，TX）將數(shù)據(jù)按bit進(jìn)行順序傳送，特點(diǎn)是通信線路簡單，成本低，適用在需要遠(yuǎn)距離傳輸，但對速率要求不高的應(yīng)用場景。

UART的數(shù)據(jù)形式

UART傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會被封裝為數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包包含1bit起始位，5~8bit數(shù)據(jù)位（取決與設(shè)備UART的具體設(shè)置），一個奇偶校驗(yàn)位（可選），以及1個或2個停止位。

**起始位：**UART數(shù)據(jù)傳輸線在空閑時保持高電平，當(dāng)設(shè)備發(fā)出低電平信號時，表示數(shù)據(jù)的開始。

**停止位：**UART數(shù)據(jù)傳輸線從低電平狀態(tài)向高電平轉(zhuǎn)換，不過至少需要持續(xù)兩位數(shù)據(jù)的時間寬度，才表示整個數(shù)據(jù)包的傳輸已經(jīng)結(jié)束。并且由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時的，不同的設(shè)備之間可能時鐘存在偏差，偏差的積累可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)位的傳輸錯誤，所以數(shù)據(jù)定時發(fā)出停止位可以有效校正時間的偏差，停止位越多，校正的效果越好。

**數(shù)據(jù)位：**數(shù)據(jù)位的寬度可能有5，6，7，8位，一般8位會用的比較廣泛（跟ACSII碼有關(guān)，一個ASCII字符為8bit）。

**校驗(yàn)位：**是UART中一種簡單的檢錯方式，一般有四種校錯方式：偶校驗(yàn)，奇校驗(yàn)，高校驗(yàn)，低校驗(yàn)。對于奇偶校驗(yàn)的情況，串口會設(shè)置校驗(yàn)位（數(shù)據(jù)位的后一位），用1bit來校驗(yàn)數(shù)據(jù)有偶數(shù)個還是奇數(shù)個的邏輯高電平。比如如果數(shù)據(jù)位為00011，偶校驗(yàn)位就是0，為了保證數(shù)據(jù)位+校驗(yàn)位總數(shù)偶數(shù)的個數(shù)加起來為偶數(shù)。不過，校驗(yàn)位不是必須有，屬于可選項(xiàng)。

在停止位之后，可能還會有空閑位，空閑狀態(tài)時的信號處于高電平，即“1”，表示當(dāng)前線路上沒有數(shù)據(jù)傳輸。所以停止位開始的時候就能被有效檢測到。

UART傳輸速率較慢，一般在20kbit/s到10Mbit/s之間，低速率的情況被使用的更多。

總結(jié)起來：

UART優(yōu)點(diǎn)

1，需要的引腳線不多，只用2條數(shù)據(jù)線，1條地線

2，不需要時鐘信號

3，有奇偶校驗(yàn)位，提供通信的差錯檢查

UART缺點(diǎn)

1，數(shù)據(jù)幀支持的最大長度只有9bit

2，不支持多主機(jī)或多從機(jī)的主從結(jié)構(gòu)