UART总线

基于UART的数据传输是异步形式的串行数据传输。基于UART的串行数据传输不需要使用时钟信号来同步传输的发送端和接收端，而是依赖于发送设备和接收设备之间预定义的配置。对于发送设备和接收设备来说，两者的串行通信配置（波特率、单位字的位数、奇偶校验、起始位数与结束位、流量控制）应该设置为完全相同。通过在数据流中插入特定的比特序列，可以指示通信的开始与结束。当发送一个字节数据的时候，需要在比特流的开头加上起始位，并在比特流的末尾加上结束位。数据字节的最低位紧接在起始位之后。

起始位用于告知接收设备：数据字节将要到达接收端。然后，接收设备按照设定的波特率，选中其数据接收线。如果波特率是x比特/秒，那么每个比特可用的时隙是1/x秒。接收设备会精确地在比特可用时隙一半的位置，定时选中数据接收线。如果通信使用了奇偶校验功能，那么UART发送设备会在发送数据流中增加奇偶校验位（取值为1，表示传输比特流中含有奇数个1；取值为0，则表示传输比特流中含有偶数个1）。UART接收设备计算接收到的数据位的奇偶校验结果，并与接收到的奇偶校验位进行比较。UART接收设备丢弃掉接收比特流中的起始位、结束位、奇偶校验位，并将接收到的串行比特数据转换成字（比如，考虑8比特对应于1个字节的情况，接收到8比特，最先接收到的数据位是LSB，最后接收到的数据位是MSB）。

为了实现正确的通信，发送设备的数据传输线应该连接到接收设备的数据接收线上。图2-28显示了UART的连接图。

除了串行数据传输功能以外，UART还可以为控制串行数据流提供硬件握手信号支持。很多半导体厂商都提供了相应的UART芯片。National半导体公司生产的8250 UART是具有标准设置的UART，用于IBM PC的早期设计中。

如今，大多数微处理器/控制器都集成有UART功能，并为串行数据传输与接收提供内置式的指令支持。