前言

一、USART与UART

USART(通用同步异步收发器)：串行通信设备
UART(通用异步收发器)：通用的数据通信协议（异步串行通信，全双工）
区别：USART是端口模块；UART是一种通信协议（串口协议）
串口协议是将数据一位接一位地传输（先传低位再高位）

二、UART协议报文格式

1.帧格式

2.报文数据位

空闲状态：当总线处于空闲状态时信号线的状态为高电平
起始位：要发送数据时将信号拉低一个时钟周期
数据位：起始位后的数据，低位先发送（5-9位）
停止位：持续两个以上时钟周期的高电平

3.校验

奇校验：数据位中“1”为偶数，校验位为1（保持为奇数）
偶校验：数据位中“1”为偶数，校验位为0（保持为偶数）
无校验：可以没有校验

三、总结

1.优点

（1）只需三线即可全双工通信:TX、RX、GND
（2）有校验位

2.缺点

数据传输速率较低

3.数据丢失现象

两个串口之间进行通信的时候常常会出现丢失数据的现象，比如两台计算机或者是一台计算机和一个单片机之间进行通讯，当接收端的数据缓冲区已经满了，这个时候如果还有数据发送过来，因为接收端没有时间进行处理，那这样的数据就有可能会丢失。在工业现场或者其他领域，经常会遇到这种问题，本质原因是速度不匹配、处理能力不匹配。比如单片机的主频只有20M或30M，ARM的处理能力可能是200M，PC机的处理能力是几个G，这种处理能力的不匹配造成了传输的时候数据容易丢失。

硬件流控就是来解决这个速度匹配的问题。它的基本含义非常简单，当接收端接收到的数据处理不过来时，就向发送端发送不再接收的信号，发送端接收到这个信号之后就会停止发送，直到收到可以继续发送的信号再继续发送。因此流控本身是可以控制数据传输的进度，进而防止数据丢失。

一般常用的流控方式有两种：硬件流控和软件流控。

4.硬件流控

如果使能了硬件流控，在三线串口通信模式增加两根控制线，一根叫 CTS(Clear To Send 为输入信号，一根叫 RTS(Require To Send 为输出信号)。一个是接收控制，一个是发送控制。

RTS(Require To Send，发送请求)为输出信号，用于指示本设备准备好可接收数据，低电平有效，低电平说明本设备可以接收数据。
CTS(Clear To Send，发送允许)为输入信号，用于判断是否可以向对方发送数据，低电平有效，低电平说明本设备可以向对方发送数据。

4.软件流控

由于电缆线的限制，我们在普通的控制通讯中一般不用硬件流控制，而用软件流控制。常用方法是：当接收端的输入缓冲区内数据量超过设定的高位时，就向数据发送端发出xoff字符，发送端收到 xoff字符后就立即停止发送数据；当接收端的输入缓冲区内数据量低于设定的低位时，就向数据发送端发出xon字符，发送端收到xon字符后就立即开始发送数据。

应该注意，若传输的是二进制数据，标志字符也有可能在数据流中出现而引起误操作，这是软件流控制的缺陷，而硬件流控制不会有这个问题。