ARM嵌入式学习--第十天（UART）

--UART介绍

    UART(Universal Asynchonous Receiver and Transmitter)通用异步接收器，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。在嵌入式设计中，UART用来与PC进行通信，包括与监控调试器和其他器件，UART我们可以认为它是集成在SOC内部的一个控制器，它可以按照串口通信协议格式收发数据

    （由俩部分组成：一个将串行比特流转换成微处理器可以使用的并行数据接收器（Rx）和一个将来自微处理器的并行数据转换为串行形式发送的发送器（Tx）

）

    同步通信：在数据传输的过程中，需要一根时钟线同步，例如IIC，SPI总线，通过他们进行数据传输的时候，必须有一根时钟线，用来同步。

    异步通信：数据传输的过程中，不需要时钟线，直接发送数据就可以了，例如串口通信采用的就是异步通信的方式，发送方和接收方之间是没有时钟信号线的，他们各自使用各自的时钟。

    (在STM32芯片中除了有UART外，还有个叫做USART，USART的全称是Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，也就是同步/异步串行收发器。相比UART多了一个同步的功能，在硬件上体现出来的就是多了一条时钟线)

--IMX6ULL UART介绍

    通用异步收发设备（UART）通过电平转换器和RS-232电缆提供与外部设备的串行通信能力，或通过使用外部电路将红外信号转换位电信号（用于接收）或将电信号转换位驱动信号LED（用于传输）的信号，以提供低速IrDA兼容性

    通用异步收发设备支持NRZ编码格式、RS485兼容的9位数据格式和IrDA兼容的红外慢速数据速率（SIR）格式

-NRZ编码

    NRZ编码（Non-return-to-zero Code），也叫不归零编码，信号电平的一次反转代表1，电平不变化表示0；并且在表示完一个码元后，电压不需回到0

-RZ编码

    RZ编码（Return-to-zero Code）归零编码；在RZ编码中，正电平代表逻辑1，负电平代表逻辑0，每传输完一位数据，信号返回零电平

    信号线上会出现3种电平：正电平、负电平、零电平： 

    

    从图上就可以看出来，因为每位传输之后都要归零，所以接受者只要在信号归零后采样即可，这样就不再需要单独的时钟信号。实际上，RZ编码就是相当于把时钟信号用归零编码再了数据之内。这样的信号也叫做自同步（self-clocking）信号；在RZ编码种，大部分的数据变宽，都用来传输“归零”而浪费了；去掉这个归零步骤，NRZ编码（Non-return-to-zero Code）就出现了，和RZ的区别就是NRZ是不需要归零的：

 

    如图所示，浪费的带宽又回来了，不过又丧失了自同步性。

-NRZI编码

NRZI编码（Non-Return-to-Zero Inverted Code）和NRZ的区别就是NRZI用信号的翻转代表一个逻辑，信号保持不变代表另外一个逻辑。（USB传输的编码就是NRZI格式，在USB中，电平翻转代表逻辑0，电平不变代表逻辑1）

 翻转的信号本身可以作为一种通知机制，可以看到，即使把NRZI的波形完全翻转，所代表的数据序列还是一样的，对于USB这种通过差分线来传输的信号方便