UART与USART

1.字面区别:

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。

2.信号区别

UART 有RX和TX两个信号线;而USART会多一个CLK时钟线。

UART需要固定的波特率,就是说两位数据的间隔要相等。UART总线是异步串口,一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成,硬件上有两根线,一根用于发送,一根用于接收。 显然,如果用通用IO口模拟UART总线,则需一个输入口,一个输出口。

UART是一个并行输入成为串行输出的芯片,通常集成在主板上,多数是16550AFN芯片。因为计算机内部采用并行数据,不能直接把数据发到Modem,必须经过UART整理才能进行异步传输,其过程为:CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器(临时内存块)中,再通过FIFO(First Input First Output,先入先出队列)传送到串行设备,若是没有FIFO,信息将变得杂乱无章,不可能传送到Modem。

作为接口的一部分,UART还提供以下功能:将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节,供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位,并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记,并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠标也是串行设备)。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。

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浈结构的控制逻辑电路构成。使用写入缓冲器,实现了连续发送多浈数据无延时的通信。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,同时支持桢错误、数据溢出和校验错误的检测。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。

以上信息整理自网络。

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