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UART是用于控制計算機與串行設備的芯片。有一點要注意的是，它提供了數據終端設備接口，這樣計算機就可以和調制解調器或其它使用RS-232C接口的串行設備通信了。
UART通信簡介
在UART通信中，兩個UART直接相互通信。發送UART將來自CPU等控制設備的并行數據轉換為串行形式，并將其串行發送到接收UART，接收UART然后將串行數據轉換回接收設備的并行數據。在兩個UART之間傳輸數據只需要兩根線。數據從發送UART的Tx引腳流向接收UART的Rx引腳：
UART以異步方式發送數據，這意味著沒有時鐘信號將發送UART的位輸出與接收UART的位采樣同步。發送UART不是時鐘信號，而是將開始和停止位添加到正在傳輸的數據包中。這些位定義數據包的開始和結束，因此接收UART知道何時開始讀取位。
當接收UART檢測到起始位時，它開始以稱為波特率的特定頻率讀取輸入位。波特率是數據傳輸速度的度量，以每秒位數(bps)表示。兩個UART必須以大致相同的波特率運行。發送和接收UART之間的波特率只能相差10%左右。
兩個UART還必須配置為發送和接收相同的數據包結構。
UART如何工作
UART傳輸數據依靠的是UART總線，數據總線用于通過CPU，存儲器或微控制器等其他設備將數據發送到UART。數據以并行形式從數據總線傳輸到發送UART。在發送UART從數據總線獲得并行數據之后，它將添加起始位，奇偶校驗位和停止位，從而創建數據包。接下來，數據包在Tx引腳上逐位串行輸出。UART接收端則在其Rx引腳上逐位讀取數據包。然后，接收UART將數據轉換回并行形式，并刪除起始位，奇偶校驗位和停止位。最后，接收UART將數據包并行傳輸到接收端的數據總線：
UART傳輸的數據被組織成數據包。每個數據包包含1個起始位，5到9個數據位(取決于UART)，可選的奇偶校驗位以及1或2個停止位：
開始位
當UART數據傳輸線不傳輸數據時，它通常保持在高電壓電平。為了開始數據傳輸，發送UART將傳輸線從高電平拉至低電平一個時鐘周期。當接收UART檢測到高電壓到低電壓轉換時，它開始以波特率的頻率讀取數據幀中的位。
數據框
數據框包含要傳輸的實際數據。如果使用奇偶校驗位，則它可以是5位到8位長。如果不使用奇偶校驗位，則數據幀可以是9位長。在大多數情況下，數據首先以最低有效位發送。
奇偶校驗位
奇偶校驗描述數字的均勻性或奇數。奇偶校驗位是接收UART在傳輸過程中判斷是否有任何數據發生變化的一種方法。電磁輻射、不匹配的波特率或長距離傳輸時，數據都有可能發生變化。接收UART讀取數據幀后，它會計算值為1的位數，并檢查總數是偶數還是奇數。如果奇偶校驗位為0(偶校驗)，則數據幀中的1位應總計為偶數。如果奇偶校驗位是1(奇校驗)，則數據幀中的1位應總計為奇數。當奇偶校驗位與數據匹配時，UART知道傳輸沒有錯誤。但如果奇偶校驗位為0，然而1位應總計為奇數;或者奇偶校驗位是1，并且1位應總計是偶數，則數據幀中的位已經改變。
停止位
為了通知傳輸數據包的結束，UART發送端會將數據傳輸線從低電壓驅動至高電壓至少兩位持續時間。
UART傳輸步驟
1.發送UART從數據總線并行接收數據：
2.發送UART將起始位，奇偶校驗位和停止位添加到數據幀：
3.整個數據包從發送UART串行發送到接收UART。接收UART以預先配置的波特率對數據線進行采樣：
4.接收UART丟棄數據幀中的起始位，奇偶校驗位和停止位：
5.接收UART將串行數據轉換回并行并將其傳輸到接收端的數據總線：
UART的優點和缺點
沒有任何一種通信協議是完美的，以下是一些優點和缺點，可幫助您確定它們是否符合您項目的需求：
優點
只使用兩根電線
不需要時鐘信號
有一個奇偶校驗位
只要雙方設置后，就可以改變數據包的結構
有完整的文檔并且具有廣泛的使用
缺點
數據幀的大小限制為最多9位
不支持多個從屬或多個主系統
每個UART的波特率必須在10%之內
