UART代表通用异步接收器/发送器也称为串口通讯，它不像SPI和I2C这样的通信协议，而是微控制器中的物理电路或独立的IC。UART的主要目的是发送和接收串行数据，其最好的优点是它仅使用两条线在设备之间传输数据。UART的原理很容易理解，但是如果您还没有阅读SPI 通讯协议，那可能是一个不错的起点。
UART通信
在UART通信中，两个UART直接相互通信。 发送UART将控制设备（如CPU）的并行数据转换为串行形式，以串行方式将其发送到接收UART。只需要两条线即可在两个UART之间传输数据，数据从发送UART的Tx引脚流到接收UART的Rx引脚：
UART属于异步通讯，这意味着没有时钟信号，取而代之的是在数据包中添加开始和停止位。这些位定义了数据包的开始和结束，因此接收UART知道何时读取这些数据。
当接收UART检测到起始位时，它将以特定波特率的频率读取。波特率是数据传输速度的度量，以每秒比特数（bps）表示。两个UART必须以大约相同的波特率工作，发送和接收UART之间的波特率只能相差约10％。
工作原理
发送UART从数据总线获取并行数据后，它会添加一个起始位，一个奇偶校验位和一个停止位来组成数据包并从Tx引脚上逐位串行输出，接收UART在其Rx引脚上逐位读取数据包。
UART数据包含有1个起始位，5至9个数据位（取决于UART），一个可选的奇偶校验位以及1个或2个停止位：
起始位
UART数据传输线通常在不传输数据时保持在高电压电平。开始传输时发送UART在一个时钟周期内将传输线从高电平拉低到低电平，当接收UART检测到高电压到低电压转换时，它开始以波特率的频率读取数据帧中的位。
数据帧
数据帧内包含正在传输的实际数据。如果使用奇偶校验位，则可以是5位，最多8位。如果不使用奇偶校验位，则数据帧的长度可以为9位。
校验位
奇偶校验位是接收UART判断传输期间是否有任何数据更改的方式。接收UART读取数据帧后，它将对值为1的位数进行计数，并检查总数是偶数还是奇数，是否与数据相匹配。
停止位
为了向数据包的结尾发出信号，发送UART将数据传输线从低电压驱动到高电压至少持续两位时间。
传输步骤
1.发送UART从数据总线并行接收数据：
2.发送UART将起始位，奇偶校验位和停止位添加到数据帧：
3.整个数据包从发送UART串行发送到接收UART。接收UART以预先配置的波特率对数据线进行采样：
4.接收UART丢弃数据帧中的起始位，奇偶校验位和停止位：
5.接收UART将串行数据转换回并行数据，并将其传输到接收端的数据总线：
优劣
没有任何通信协议是完美的，但是UART非常擅长于其工作。以下是一些利弊，可帮助您确定它们是否适合您的项目需求：
优点
- 仅使用两根电线
- 无需时钟信号
- 具有奇偶校验位以允许进行错误检查
- 只要双方都设置好数据包的结构
- 有据可查并得到广泛使用的方法
缺点
- 数据帧的大小最大为9位
- 不支持多个从属系统或多个主系统
- 每个UART的波特率必须在彼此的10％之内
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