UART协议总结

之前一直使用UART作为单片机之间以及和计算机的简单通信，但一直没有研究过该协议的内部原理。今天刚买了一个逻辑分析仪，于是使用该分析仪对UART数据进行分析，以便更好的理解UART协议原理。

UART协议虽然速率较低，但协议简单，实现起来很便捷。

首先，需要了解UART协议的几个参数，解释如下：

波特率： 即每秒可以传输的码元个数

起始位: 先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输数据的开始。

数据位: 可以选择的值有5,6,7,8这四个值，可以传输这么多个值为0或者1的bit位。这个参数最好为8，因为如果此值为其他的值时当你传输的是ASCII值时一般解析肯定会出问题。理由很简单，一个ASCII字符值为8位，如果一帧的数据位为7，那么还有一位就是不确定的值，这样就会出错。

校验位： 数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性。就比如传输“A”(01000001)为例。
1、当为奇数校验：”A”字符的8个bit位中有两个1,那么奇偶校验位为1才能满足1的个数为奇数(奇校验)。
2、当为偶数校验：”A”字符的8个bit位中有两个1,那么奇偶校验位为0才能满足1的个数为偶数(偶校验)。
此位还可以去除，即不需要奇偶校验位。

停止位： 它是一帧数据的结束标志。可以是1bit、1.5bit、2bit的空闲电平。

空闲位： 没有数据传输时线路上的电平状态。为逻辑1。

传输方向： 即数据是从高位(MSB)开始传输还是从低位(LSB)开始传输。

这里配置以下：波特率115200，数据位8位，停止位1，无校验位

因为波特率为115200，因此码元宽度为1s/115200=8.68us

使用逻辑分析仪测的波形图如下：

上图中每一个白点都代表数据的一位，每8个点构成一组数据。每组数据的前面都有一个低电平位表示起始，数据的末尾都有一个高电平代表数据的结束。采用16进制的显示，可以看出获取的数据分别为“0x30”，“0x65”，"0x6E"，"0x64"，"0x0D"，"0x0A"。将这些数据转换为ASCII字符为："0"，"e"，"n"，"d"，"\r"，"\n"。