板内板间通信协议及接口（二）uart usart

前面一节已介绍同步、异步、双工、半双工通信知识。

这节从uart及usart说起。

USART(universal synchronous asynchronous receiver and transmitte): 通用同步异步收发器

USART是一个串行通信设备，可以灵活地与外部设备进行全双工数据交换。

UART(universal asynchronous receiver and transmitter): 通用异步收发器

异步串行通信口(UART)就是我们在嵌入式中常说的串口，它还是一种通用的数据通信议。

区别：

USART是指单片机的一个端口模块，可以根据需要配置成同步模式（SPI，I2C），也可以将其配置为异步模式，后者就是UART。所以说UART姑且可以称之为一个与SPI，I2C对等的“协议”，而USART则不是一个协议，而是更应该理解为一个实体。

相比于同步通讯，UART不需要统一的时钟线，接线更加方便。但是，为了正常的对信号进行解码，使用UART通讯的双方必须事先约定好波特率，即单位事件内传输码元的个数。

补充：

在电子通信领域，波特（Baud）即调制速率，指的是有效数据讯号调制载波的速率，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，而透过不同的调制方式，可以在一个码元符号上负载多个bit位信号。[1]“波特”（Baud）本身已是速率，所以不需要写成 Baud Rate（Rate 是赘字）。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，但是在一般中文口语化的沟通上还是常以“波特率”来描述“波特”（Baud）。

uart

　　通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通常称作UART，是一种异步收发传输器，是电脑硬件的一部分。它将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换。作为把并行输入信号转成串行输出信号的芯片，UART通常被集成于其他通讯接口的连结上。

　　具体实物表现为独立的模块化芯片，或作为集成于微处理器中的周边设备。一般是RS-232C规格的，与类似Maxim的MAX232之类的标准信号幅度变换芯片进行搭配，作为连接外部设备的接口。在UART上追加同步方式的序列信号变换电路的产品，被称为USART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter）。

　　定义

　　UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用于主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。

　　USART

　　USART：（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）通用同步/异步串行接收/发送器USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。

　　结构组成

　　USART收发模块一般分为三大部分：时钟发生器、数据发送器和接收器。控制寄存器为所有的模块共享。

　　时钟发生器由同步逻辑电路（在同步从模式下由外部时钟输入驱动）和波特率发生器组成。发送时钟引脚XCK仅用于同步发送模式下，

　　发送器部分由一个单独的写入缓冲器（发送UDR）、一个串行移位寄存器、校验位发生器和用于处理不同桢结构的控制逻辑电路构成。使用写入缓冲器，实现了连续发送多帧数据无延时的通信。

　　接收器是USART模块最复杂的部分，最主要的是时钟和数据接收单元。数据接收单元用作异步数据的接收。除了接收单元，接收器还包括校验位校验器、控制逻辑、移位寄存器和两级接收缓冲器（接收UDR）。接收器支持与发送器相同的帧结构，同时支持帧错误、数据溢出和校验错误的检测。

uart和usart的区别

　　UART与USART都是单片机上的串口通信，他们之间的区别如下：

　　首先从名字上看：

　　UART：universal asynchronous receiver and transmitter通用异步收/发器

　　USART:universal synchronous asynchronous receiver and transmitter通用同步/异步收/发器

　　从名字上可以看出，USART在UART基础上增加了同步功能，即USART是UART的增强型，事实也确实是这样。但是具体增强到了什么地方呢？

　　其实当我们使用USART在异步通信的时候，它与UART没有什么区别，但是用在同步通信的时候，区别就很明显了：大家都知道同步通信需要时钟来触发数据传输，也就是说USART相对UART的区别之一就是能提供主动时钟。如STM32的USART可以提供时钟支持ISO7816的智能卡接口。　USART支持流控制

在s3c2440中看到的是uart，而在一般新的芯片手册中看到的都是usart，虽然在以前也都看到过，原本以为这俩其实是相同的，以为只是不同芯片采用不同的名称而已，其实不然，uart全名叫通用异步收发传输器，在uart上追加同步方式的序列信号变换电路则称之为usart

UART 是一种通用串行数据总线，用于异步通信，全双工，

与UART的区别是USART具有发送部分有外部时钟输入驱动和波特率发生器，发送器有一个单独的写入缓冲器（发送UDR），一个串行移位寄存器、校验位发生器和用于处理不同帧结构的控制逻辑电路构成。使用写入缓冲器，实现了连续发送多帧数据无延迟的通信。其实USART是UART的增强型，只是比UART多了个同步功能，拥有独立的时钟驱动器，可以实现无延迟的数据传输。