一、   简介

UART，全称UniversalAsynchrONous Receiver／Transmitter，译为通用异步收发器。

串口的出现是在1980年前后，数据传输率是115kbps～230kbps。串口出现的初期是为了实现连接计算机外设的目的，初期串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备。串口也可以应用于两台计算机（或设备）之间的互联及数据传输。由于串口（COM）不支持热插拔及传输速率较低，目前部分新主板和大部分便携电脑已开始取消该接口。目前串口多用于工控和测量设备以及部分通信设备中。

在几乎所有的MCU中都会有UART接口。

from 百度百科串行接口

每当口中提到“串口”，很容易让人想到的名词有UART、USART、COM口、TTL／CMOS、RS－232、RS－422、RS－485。其中：

UART，“串口”时序协议的名称，定义了各个信号时序协议；

USART，相比UART增加了同步信号，可实现ISO－7816智能卡接口；

COM口，在PC等操作系统上，区别于USB、SATA接口的串行接口，定义了在操作系统中的规范；

TTL／CMOS，嵌入式硬件系统的信号电平；

RS－232，在UART基础上再定义了信号的电气特性

RS－422，在RS－232基础上定义了差分信号传输的电气特性

RS－485，在RS－422基础上定义了半双工模式

二、   信号线

信号线的命名，都是基于当前终端设备而定义的。

UART常用的信号线有：

RxD，当前终端设备的接收管脚

TxD，当前终端设备的发送管脚

GND，当前终端设备的地

如上所述，信号线的命名基于当前终端设备而做的标记，在手工接线时，可以快速判断连接的线序。

一般的，设计者在设计PCB时，对外连接做的一些预留接口，标记接口管脚时，都会添加丝印标记，这时标记的都是当前终端设备的管脚信息。

例如标记着RxD的引脚，应该与外部的UART接口TxD连接。

三、   信号时序

信号线空闲时，处于高电平，当有数据发送时，信号线以1个bit时长的低电平标志开始通信，通信过程中，单个字节在信号线上的帧结构如下图：

信号管脚传输每个数据时，在管脚上呈现的是电气信号为高低电平的变化，对应数据每个bit的逻辑“1”和“0”。

组成UART帧结构时，附带的起始位、停止位，实现了对传输数据流每个字节的界定，该过程实现了起始式协议。同时在停止位前可选择地插入校验位，实现了对数据帧正确性的校验。

如下图是常见的UART通信过程中使用的配置参数8－N－1对应的时序：

配置参数（8－N－1）：8bit数据、无校验位、1bit停止位

四、   接口配置项

在启用UART接口时，需要通信双方对接口进行相同参数的配置，才能够正确通信。而UART可配置的参数有：

（一）波特率Baudrate：

由于UART属于异步通信，在通信过程中没有同步时钟CLK来提供给接收方，接收方也就无法同步地确定每个bit的宽度，也就无法对每个bit进行正确的采样。因此接收方必须依靠设置与发送方相同的波特率参数，这样接收方对信号管脚进行采样和解码时，才能正确判断每个bit的值是“1”还是“0”，这也就是异步通信的特点。

在各类MCU的UART配置中，常用的波特率值有：

4800Bd、9600Bd、19200Bd、115200Bd，单位Bd。常见有如下代码截图：

要想理解波特率，来的维基百科中查询一番

在维基百科的介绍中，可看到，波特率的值，直接以bit／s的单位取倒数后得到单位s／bit，同时在示波器端对UART发出的波形进行抓取，可见每bit的宽度在误差允许范围内基本就是波特率的倒数值。

在百度百科的词条《波特》介绍中，波特率是指：

调制速率，指的是有效数据信号调制载波的速率，即单位时间内载波调制状态变化的次数。它是对符号传输速率的一种度量，1波特即指每秒传输1个符号，而通过不同的调制方式，可以在一个码元符号上负载多个bit位信息。 单位“波特”本身就已经是代表每秒的调制数，以“波特每秒”（Baud per second）为单位是一种常见的错误。

它代表的是信号的变化，而不是传输数据的多少。它表示每秒钟内通信线路状态改变的次数。如果数据不压缩，波特等于每秒钟传输的数据位数，如果数据进行了压缩。那么每秒钟传输的数据位数通常大于调制速率，使得交换使用波特和比特／秒有时会产生错误。

但是在现代的实际使用中，多数情况下，配置了MCU的波特率后，对输出信号进行观测发现，此时波特率等于比特率。也正是因为此时传输的符号即8bit一个Byte的数据量，从而波特率等于比特率。