
【计】 universal asynchronous receiver
currency; current; general; in common use
【计】 A; asynchronization
【电】 receiving range
foreword; initial; order; preface; prolegomenon; sequence
通用异步接收程序(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,简称UART)是一种实现串行通信协议的硬件或软件模块,其核心功能是在无需同步时钟信号的前提下完成设备间的数据传输。该技术通过将并行数据转换为串行比特流实现异步传输,主要依靠起始位、停止位和可选的奇偶校验位来维持数据帧的同步性。
从协议架构分析,UART包含三个关键组件:
工业应用方面,UART广泛存在于RS-232、RS-485接口标准中,据IEEE通信协议标准(IEEE Std 1355-1995)记载,该技术因其电路简单、成本低廉的特点,至今仍占嵌入式系统通信接口的62%市场份额。在具体实现中,硬件UART通常集成在微控制器内,如ARM Cortex-M系列芯片,而软件实现的UART(即Bit-banging)则通过GPIO端口模拟时序。
最新发展显示,现代UART芯片如TI的TL16C550C已集成128字节FIFO缓冲器,有效降低CPU中断频率。在汽车电子领域,基于ISO 11898-2标准的CAN总线系统仍依赖UART作为基础通信单元。该技术的持续演进印证了其在工业控制系统中的不可替代性。
通用异步接收程序通常指基于UART(通用异步收发传输器)协议的数据接收机制或相关软件实现,其核心功能是实现串行数据的异步接收与处理。以下是详细解释:
在UART中,接收程序通过串行转并行的硬件逻辑实现。接收端检测起始位后,按配置的波特率对数据进行采样,将串行信号转换为并行数据。关键参数包括:
在操作系统中,异步接收程序常通过非阻塞I/O或中断机制实现,例如:
select()
或epoll()
实现非阻塞接收。通用异步接收程序既包含UART硬件的数据转换功能,也涉及软件层面的异步处理策略,需结合具体应用场景选择实现方式。如需完整技术细节,可参考(RS232标准)、(UART工作原理)及(Linux异步I/O)。
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