ARM———UART - 技术栈

一、基础时序单位

UART 通信中，1 个 bit 的电平持续时间由通信波特率（通信速率）决定，单帧数据内的起始位、数据位、停止位，均遵循统一的单 bit 时长，以此保证收发双方的时序同步。

二、总线空闲状态

UART 总线无数据传输时，数据线默认保持高电平状态。

三、起始信号（起始位）

起始信号的识别标志：数据线由高电平跳转为低电平，该下降沿是接收端识别数据传输启动的核心信号。
起始位固定占用 1 个 bit 的时长，持续 1 个 bit 位宽的低电平。（UART 标准协议中，起始位固定为低电平，以此和空闲高电平状态做明确区分）

四、数据位传输规则

传输顺序：采用小端序传输，先传低位，后传高位。
图中示例传输的二进制数据为 0b10011101，传输时从最低位（最右侧的 bit 0）开始，依次向高位（bit 7）逐位传输。
每个数据位的电平持续时间，与起始位、停止位的单 bit 时长完全一致，由设定的波特率统一管控。

五、停止信号与停止位

停止信号的电平特征：数据线由低电平跳转为高电平；若数据位的最后一位本身就是高电平，则数据线直接保持高电平不变。
停止信号的核心目的：让数据线在数据传输结束后，恢复并保持空闲时的高电平状态，为下一次数据传输的起始位下降沿做好准备。
停止位定义：停止信号后，会持续1~2 个 bit 位宽的高电平，作为本次数据帧传输的结束标志。

六、波特率

指单位时间（1 秒）内通信链路可以传输的码元数量，是衡量通信符号传输速率的核心指标。在 UART 串行通信中，单个码元仅能承载 1 个 bit 的二进制数据，因此 UART 的波特率在数值上等同于单位时间内传输的 bit 数。

七、校验位

校验类型	计算规则	适用场景
奇校验（Odd Parity）	数据位 + 校验位中，1 的总数为奇数	简单场景，能检测出奇数个 bit 错误
偶校验（Even Parity）	数据位 + 校验位中，1 的总数为偶数	与奇校验类似，同样只能检测奇数个 bit 错误
无校验（No Parity）	不添加校验位，传输效率更高	工业 / 嵌入式最常用，依赖上层协议做错误处理

寄存器配置：

URXD：读取收到的数据

UCR1：使能

UCR2：忽略RTS

校验使能

停止位

数据长度

发送器/接收器使能

软件复位

UCR3：接收复用选择（置1）

UFCR：时钟分频

USR2：TXDC/RDR 发送完成状态位，用于判断发送链路是否完全空闲接收数据就绪状态位，用于判断是否有新数据可读

UBIR/UBMR：设置波特率

模块时钟要*16

uart的初始化

cpp 复制代码

void uart_init(UART_Type * base)
{
    if (base == UART1)
    {
        IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX, 0);
        IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX, 0);
        IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_RX_DATA_UART1_RX, 0x10b0);
        IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART1_TX_DATA_UART1_TX, 0x10b0);
    }
    else if(base == UART2)
    {
        IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_RX_DATA_UART2_RX, 0);
        IOMUXC_SetPinMux(IOMUXC_UART2_TX_DATA_UART2_TX, 0);
        IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_RX_DATA_UART2_RX, 0x10b0);
        IOMUXC_SetPinConfig(IOMUXC_UART2_TX_DATA_UART2_TX, 0x10b0);
    }

    base->UCR2 &= ~(1 << 0);
    delay_us(1);
    unsigned int tmp = base->UCR2;
    tmp |= (1 << 14);
    tmp &= ~(1 << 8);
    tmp &= ~(1 << 6);
    tmp |= (1 << 5);
    tmp |= (1 << 2);
    tmp |= (1 << 1);
    base->UCR2 = tmp;

    base->UCR3 |= (1 << 2);

    tmp = base->UFCR;
    tmp &= ~(0x7 << 7);
    tmp |= (0x5 << 7);
    base->UFCR = tmp;

    base->UBIR = 999;
    base->UBMR = 43404;

    base->UCR1 |= (1 << 0);
}

发送

cpp 复制代码

void uart_send_byte(UART_Type * base, unsigned char data)
{
    while(!(base->USR2 & (1 << 3)));
    base->UTXD = data;
}

接收

cpp 复制代码

unsigned char uart_recv_byte(UART_Type * base)
{
    unsigned char data = 0;
    while(!(base->USR2 & (1 << 0)));
    data = base->URXD & 0xff;
    return data;
}

发送字符串

cpp 复制代码

void uart_send_str(UART_Type *base,const char * str)
{
    while(*str != '\0')
    {
        uart_send_byte(base, *str);
        str++;
    }
}

接收字符串

cpp 复制代码

void uart_recv_str(UART_Type * base,char *str,int max_len)
{
    char ch;
    int i = 0;
    while(1)
    {
        ch = uart_recv_byte(base);
        if(ch == '\n' || ch == '\r')
        {
            str[i] = '\0';
            break;
        }   
        else if (i < max_len)
        {
            str[i++] = ch;
        }
        else
        {
            str[i] = '\0';
            break;
        }
    }

}