UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)是一种串行通信协议,广泛应用于计算机硬件和嵌入式系统中。UART通信协议的帧格式主要包括以下几个部分:
1. 起始位(Start Bit):每个数据帧的开始是一个起始位,通常为0。起始位的作用是通知接收器数据传输即将开始。
2. 数据位(Data Bits):数据位是传输信息的核心部分,可以是7、8或9位。在数据位中,数据从最低位(LSB)开始发送,然后是次低位,依此类推,直到最高位(MSB)。
3. 奇偶校验位(Parity Bit):可选的奇偶校验位用于错误检测。如果启用了奇偶校验,数据位后面会添加一个额外的位,该位的值取决于数据位的奇偶性。奇偶校验位可以是奇校验(保证数据位中1的个数为奇数)或偶校验(保证数据位中1的个数为偶数)。
4. 停止位(Stop Bit):数据帧的结束是一个或两个停止位,通常为1。停止位的作用是标记数据帧的结束,并提供额外的间隔,以便接收器可以同步到下一个数据帧的起始位。在标准UART通信中,可以配置一个或两个停止位。
5. 波特率(Baud Rate):波特率是UART通信中数据传输的速度,以比特每秒(bps)为单位。波特率决定了数据位、起始位、停止位和奇偶校验位在一秒钟内可以传输多少次。
6. 帧间隔(Frame Interval):在连续发送多个数据帧时,帧间隔是两个连续数据帧之间的时间间隔。帧间隔可以是固定的,也可以是可变的,取决于通信协议的具体实现。
7. 地址和控制信息:在某些UART通信协议中,数据帧可能包含地址和控制信息,用于指定数据帧的目的地和传输的类型。
8. 错误处理:UART通信协议通常包括错误检测和处理机制,如奇偶校验、帧错误检测等,以确保数据的完整性和可靠性。
9. 流控制:在某些应用中,UART通信可能使用硬件或软件流控制机制,如XON/XOFF或RTS/CTS,以管理数据流和防止数据溢出。
UART通信协议的帧格式可以根据具体的应用需求进行配置,包括数据位的长度、是否使用奇偶校验、停止位的数量以及波特率等。这种灵活性使得UART能够适应各种不同的通信环境和需求。