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  通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UATR，是一种异步收发传输器。将数据由串行通信与并行通信间做传输转换，作为并行输入称为串行输出的芯片。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。

  1、UART通信協議

  UART作爲異步串口通信協議的一種，工作原理是將傳輸數據的每一個字符一位一位地傳輸。其中每一位(bit)的意義如下：

  起始位：先發出一個邏輯“0”的信號，表示傳輸字符開始。

  數據位：緊接著起始位之後。數據位的個數可以是4、5、6、7、8等，構成一個字符。通常采用ASCII碼。從最低位開始傳送，靠時鍾定位。

  奇偶校驗位：數據位加上這一位後，使得“1”的位數應爲偶數(偶校驗)或奇數(奇校驗)，以次來校驗數據傳送的正確性。

  停止位：它是一個字符數據的結束標志。可以是1位、1.5位、2位的高電平。由于數據是在傳輸線上定時的，並且每一個設備有其自己的時鍾，很可能在通信中兩台設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，並且提供計算機校正時鍾同步的機會。適用于停止位的位數越多，不同時鍾同步的容忍程度越大，但是數據傳輸率也就越慢。

  空閑位：處于邏輯“1”狀態，表示當前線路上沒有數據傳輸。

  2、UART工作原理

  發送數據過程：空閑狀態，線路處于高電平;當收到發送指令後，拉低線路的一個數據位的時間T，接著數據按低位到高位依次發送，數據發送完畢後，接著發送奇偶校驗位和停止位，一幀數據發送完成。

  數據接收過程：空閑狀態，線路處于高電平;當檢測到線路的下降沿(高電平變爲低電平)時說明線路有數據傳輸，按照約定的波特率從低位到高位接收數據，數據接收完畢後，接著接收並比較奇偶校驗位是否正確，如果正確則通知後續設備接收數據或存入緩沖。

  由于UART是異步傳輸，沒有傳輸同步時鍾，爲了保證數據的正確性，UART采用16倍數據波特率的時鍾進行采樣。每個數據有16個時鍾采樣，取中間的采樣值，以保證采樣不會滑碼或誤嗎。一般UART一幀的數據位數爲8，這樣即使每個數據有一個時鍾的誤差，接收端也能正確地采樣到數據。

  UART的接收數據時序爲：當檢測到數據的下降沿時，表明線路上有數據進行傳輸，這是計數器CNT開始計數，當計數器爲24=16+8時，采樣的值爲第0位數據;當計數器的值爲40時，采樣的值爲第一位數據，依次類推，進行後面6個數據的采樣。如果需要進行奇偶校驗，則當計數器的值爲152時，采樣的值即爲奇偶位;當計數器的值爲168時，采樣的值爲“1”表示停止位，數據接收完成。

  一個標准的10位異步串行通信協議(1個起始位、1個停止位和8個數據位)收發時序，如下圖所示：