USART和UART:有什么不同?

低速串行收发器是嵌入式系统中可以使用的最简单的组件之一。许多组件将集成串行接口，如UART、USART、SPI、I2C或CAN来实现芯片到芯片的通信或芯片到用户的通信。这些协议使用的信号数量少，信令格式简单，很容易通过接口转换芯片、固件、软件或计算机上的终端应用程序转换为其他协议。

通用异步收发器(UART)协议是嵌入式系统中最简单的2线协议之一。您经常会在开发板上看到这种情况，以便用户可以与笔记本电脑连接并为芯片提供配置命令。该协议有一种变体，称为通用同步-异步接收发射机(USART)。它们有什么不同，兼容性有多高?

USART vs. UART解释

除了一组gpio和一些特殊功能引脚之外，mcu还将包括标准化的串行协议。UART最有可能出现在具有适度引脚数的通用微控制器中。它主要用于特定芯片之间的通信，以及芯片通过计算机与用户之间的通信。对于配置目的或查询设备的状态，现代计算机最简单的方法是通过插入USB端口的USB-to- uart接口桥接。在亚马逊(Amazon)、阿里巴巴(Alibaba)、Digi-Key、Sparkfun、eBay和许多其他在线商家上，这些东西的价格不到10美元。

在非常小的mcu中，比如ATTiny系列，你不会看到这个协议，你只会看到类似I2C的东西，可能还有一些配置引脚连接到电源/地来设置设备功能。随着引脚数的增加，你会看到更多的UARTGPIOs在这些组件中实现了更快的SPI或USB。

	UART	USART
模式	全双工	半双工
信号数	2 (Tx和Rx)	4 (Tx, Rx, XCK(时钟)，XDIR(方向))
数据速率	在发射机和接收机之间指定	由XCK引脚上的时钟脉冲流定义

这些协议之间的主要区别是时钟引脚(XCK)和方向引脚(XDIR)都存在于USART中。数据速率由发射器通过内部时钟在内部生成，然后通过专用电线与数据流一起传输。这样可以实现比UART更快的数据速率。

USART在哪里使用

USART连接最初在桌面计算机中很常见，并将在串行端口中实现。后来，USB成为用于串行通信的标准接口，因此现代台式机和笔记本电脑不再包含串行端口。在过去，串行端口是通过接口提供的D-sub连接器(DB9)在电脑背面如下图所示。

PC串口以前用于实现USART。

虽然USART在笔记本电脑和台式机上已经失宠，但许多工业控制系统仍然在这些连接器上使用USART。屏蔽DB9连接器仍然用于此目的，尽管当需要更坚固的连接时，也可以通过m型连接器进行连接。设备如plc, HVAC，网络设备，机器人处理设备，和小型工业物联网设备都可以通过UART或USART访问。

将USART作为UART运行

最后，UART通信可以在USART接口中实现。这就是为什么在较大的微控制器中经常看到USART连接，而不是UART连接;这是因为UART是通过USART接口实现的。

就固件中发生的事情而言，这种类型的函数可以集成到设备库中，并将在其中一个头文件(.h)中配置一个静态变量。只要外围设备所需的波特率提前已知，那么带有USART接口的发射机就可以实现UART。发送器只需要形成与标准UART消息相同的消息格式。

一旦配置为异步模式，传输设备将不随数据流发送时钟或方向信号。在硬件方面，两者在寄存器级别上是兼容的，唯一的区别是如上所述的时间。Rx和Tx线仍将用于外设和主机之间的通信。

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