您是否曾使用過UART這個術(shù)語,只是由另一位工程師糾正它不是UART而是USART?在某些情況下,這些術(shù)語的可互換性可能是適當?shù)模谠S多情況下它是錯誤的。讓我們來看看USART和UART是什么,并討論主要區(qū)別。
大多數(shù)嵌入式工程師都熟悉UART:通用異步接收器/發(fā)送器。它是一個微控制器外設(shè),可將輸入和輸出的數(shù)據(jù)字節(jié)轉(zhuǎn)換為串行位流。起始位啟動串行位流,停止位(或兩個)完成數(shù)據(jù)字。 UART還可以選擇向流添加奇偶校驗位,以幫助檢測傳輸期間是否發(fā)生位錯誤。圖1顯示了工程師期望通過UART傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的標準示例。
圖1 - UART串行數(shù)據(jù)
USART - 通用同步/異步接收器/發(fā)送器 - 是一種微控制器外設(shè),可將輸入和輸出的數(shù)據(jù)字節(jié)轉(zhuǎn)換為串行比特流。嗯。 USART的定義與UART的定義相同,但術(shù)語中添加了“同步”。當然還有一些更有意義的差異?否則,USART就會被稱為UART。
嗯,有差異 - 重要的。 USART和UART之間的第一個區(qū)別是可以為串行數(shù)據(jù)提供時鐘的方式。 UART在內(nèi)部向微控制器生成其數(shù)據(jù)時鐘,并通過使用起始位轉(zhuǎn)換將該時鐘與數(shù)據(jù)流同步。沒有與數(shù)據(jù)相關(guān)的輸入時鐘信號,因此為了正確接收數(shù)據(jù)流,接收器需要提前知道波特率應(yīng)該是什么。
另一方面,USART可以設(shè)置為以同步模式運行。在此模式下,發(fā)送外設(shè)將生成一個時鐘,接收外設(shè)可以從數(shù)據(jù)流中恢復(fù),而無需提前知道波特率。或者,鏈路將使用完全獨立的線路來承載時鐘信號。使用外部時鐘可使USART的數(shù)據(jù)速率遠高于標準UART的數(shù)據(jù)速率,最高可達4 Mbps。
USART和UART之間的第二個主要區(qū)別是外設(shè)可以支持的協(xié)議數(shù)量。 UART很簡單,只提供其基本格式的一些選項,例如停止位數(shù)和偶數(shù)或奇數(shù)奇偶校驗。 USART更復(fù)雜,可以以與許多不同標準協(xié)議相對應(yīng)的形式生成數(shù)據(jù),例如IrDA,LIN,智能卡,RS-485接口的驅(qū)動程序啟用和Modbus等。 USART也具有與UART相同的異步功能,也就是說,USART可以生成與圖1所示相同類型的串行數(shù)據(jù)。
USART和UART外設(shè)具有明顯不同的功能,可以使用在不同的情況下,開發(fā)人員可以在標準微控制器上找到兩個外圍設(shè)備。例如,采用針對低功耗設(shè)計的微控制器,例如STM32系列。 STM32器件具有片上USART和UART外設(shè)。 USART意味著在“高”能耗期間進行所有“繁重的”串行通信。但是,當微控制器處于睡眠狀態(tài)且處于低功耗模式時,UART外設(shè)可以處理低速通信,同時降低能耗。
USART和UART是否相同?從技術(shù)上講,答案是否定的。 USART通常具有更多功能,標準UART和生成時鐘數(shù)據(jù)的能力允許USART以遠低于UART功能的波特率運行。 USART確實包含了UART的功能,并且在許多應(yīng)用中,盡管具有USART的強大功能,開發(fā)人員將它們用作簡單的UART,忽略或避免這些強大外設(shè)的同步時鐘生成功能。難怪有這么多人使用這些術(shù)語,就像它們是同義詞一樣。
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