SART和UART是什么及USART与UART有什么不同之处

您是否曾使用过UART这个术语，只是由另一位工程师纠正它不是UART而是USART？在某些情况下，这些术语的可互换性可能是适当的，但在许多情况下它是错误的。让我们来看看USART和UART是什么，并讨论主要区别。

大多数嵌入式工程师都熟悉UART：通用异步接收器/发送器。它是一个微控制器外设，可将输入和输出的数据字节转换为串行位流。起始位启动串行位流，停止位（或两个）完成数据字。 UART还可以选择向流添加奇偶校验位，以帮助检测传输期间是否发生位错误。图1显示了工程师期望通过UART传输的数据的标准示例。

图1 - UART串行数据

USART - 通用同步/异步接收器/发送器 - 是一种微控制器外设，可将输入和输出的数据字节转换为串行比特流。嗯。 USART的定义与UART的定义相同，但术语中添加了“同步”。当然还有一些更有意义的差异？否则，USART就会被称为UART。

嗯，有差异 - 重要的。 USART和UART之间的第一个区别是可以为串行数据提供时钟的方式。 UART在内部向微控制器生成其数据时钟，并通过使用起始位转换将该时钟与数据流同步。没有与数据相关的输入时钟信号，因此为了正确接收数据流，接收器需要提前知道波特率应该是什么。

另一方面，USART可以设置为以同步模式运行。在此模式下，发送外设将生成一个时钟，接收外设可以从数据流中恢复，而无需提前知道波特率。或者，链路将使用完全独立的线路来承载时钟信号。使用外部时钟可使USART的数据速率远高于标准UART的数据速率，最高可达4 Mbps。

USART和UART之间的第二个主要区别是外设可以支持的协议数量。 UART很简单，只提供其基本格式的一些选项，例如停止位数和偶数或奇数奇偶校验。 USART更复杂，可以以与许多不同标准协议相对应的形式生成数据，例如IrDA，LIN，智能卡，RS-485接口的驱动程序启用和Modbus等。 USART也具有与UART相同的异步功能，也就是说，USART可以生成与图1所示相同类型的串行数据。

USART和UART外设具有明显不同的功能，可以使用在不同的情况下，开发人员可以在标准微控制器上找到两个外围设备。例如，采用针对低功耗设计的微控制器，例如STM32系列。 STM32器件具有片上USART和UART外设。 USART意味着在“高”能耗期间进行所有“繁重的”串行通信。但是，当微控制器处于睡眠状态且处于低功耗模式时，UART外设可以处理低速通信，同时降低能耗。

USART和UART是否相同？从技术上讲，答案是否定的。 USART通常具有更多功能，标准UART和生成时钟数据的能力允许USART以远低于UART功能的波特率运行。 USART确实包含了UART的功能，并且在许多应用中，尽管具有USART的强大功能，开发人员将它们用作简单的UART，忽略或避免这些强大外设的同步时钟生成功能。难怪有这么多人使用这些术语，就像它们是同义词一样。