串口UART是什么？I.MX6U的UART接口有何特性呢

493 串口寄存器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 串口UART是什么？ I.MX6U的UART接口有何特性呢？串口UART有哪几个重要的寄存器？ 0
2022-1-18 06:08:54　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 20 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 18 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 17 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 16 个回答。邀请回答科源机电该类别下有 15 个回答。邀请回答 liutiefu 该类别下有 15 个回答。邀请回答 kghfh 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 13 个回答。邀请回答 dgfdf 该类别下有 13 个回答。邀请回答 723662364d 该类别下有 13 个回答。邀请回答一巷清苑该类别下有 13 个回答。邀请回答 hjhdf 该类别下有 12 个回答。邀请回答 efwedfd 该类别下有 12 个回答。邀请回答小华同学该类别下有 12 个回答。邀请回答 jsqueh 该类别下有 12 个回答。邀请回答红旧衫该类别下有 12 个回答。邀请回答早知该类别下有 12 个回答。邀请回答 Ehunt 该类别下有 12 个回答。邀请回答 hy381 该类别下有 12 个回答。邀请回答张峰9998 该类别下有 12 个回答。邀请回答举报辛太励相关推荐 • I.MX6U启动方式有哪几种呢？如何去选择呢 656 • 怎样对I.MUX6U的UART时钟源进行设置呢 906 • STM32F103RCT6有几个UART呢 4339 • i.MX8QuadMax如何选择和使用多个串口？ 206 • 如何去实现一种UART串口通信呢 990 • I.MX6ULL UART传输问题求解 477 • 请问如何配置设备树支持UART6和UART7呢？ 1785 • 通用异步收发传输器UART串口通信协议有哪些特性呢 1611 • 想知道I.MX6U和arm11 s3c6410 s3c2440等等几个处理器能力的比较关系, 这个问题简单,告诉别笑 2539 • STM32的USART / UART串口有何功能呢 786 1个回答

不管是单片机开发还是嵌入式 Linux 开发，串口都是最常用到的外设。可以通过串口将开发板与电脑相连，然后在电脑上通过串口调试助手来调试程序。还有很多的模块，比如蓝牙、GPS、 GPRS 等都使用的串口来与主控进行通信的，在嵌入式 Linux 中一般使用串口作为控制台，所以掌握串口是必备的技能。

1、UART简介

1.1、UART串口通讯格式

串口全称叫做串行接口，通常也叫做 COM 接口，串行接口指的是数据一个一个的顺序传输，通信线路简单。使用两条线即可实现双向通信，一条用于发送，一条用于接收。串口通信距离远，但是速度相对会低，串口是一种很常用的工业接口。 I.MX6U 自带的 UART 外设就是串口的一种， UART 全称是 Universal Asynchronous Receiver/Trasmitter，也就是异步串行收发器。既然有异步串行收发器，那肯定也有同步串行收发器，学过 STM32 的同学应该知道， STM32除了有 UART 外，还有另外一个叫做 USART 的东西。 USART 的全称是 UniversalSynchronous/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。一般 USART 是可以作为 UART使用的，也就是不使用其同步的功能。
UART 作为串口的一种，其工作原理也是将数据一位一位的进行传输，发送和接收各用一条线，因此通过 UART 接口与外界相连最少只需要三条线： TXD(发送)、RXD(接收) 和 GND(地线)。
1.2、UART 的通信格式：

上图中的每个位的含义如下：
[tr]位含义[/tr]

空闲位	数据线在空闲状态的时候为逻辑“1”状态，也就是高电平，表示没有数据线空闲，没有数据传输。
起始位	当要传输数据的时候先传输一个逻辑“0”，也就是将数据线拉低，表示开始数据传输。
数据位	数据位就是实际要传输的数据，数据位数可选择 5~8 位，我们一般都是按照字节传输数据的，一个字节 8 位，因此数据位通常是 8 位的。低位在前，先传输，高位最后传输。
奇偶校验位	这是对数据中“1”的位数进行奇偶校验用的，可以不使用奇偶校验功能。
停止位	数据传输完成标志位，停止位的位数可以选择 1 位、 1.5 位或 2 位高电平，一般都选择 1 位停止位。
波特率	波特率就是 UART 数据传输的速率，也就是每秒传输的数据位数，一般选择 9600、19200、 15200（用的最多）等。

1.3、UART 电平标准

UART 一般的接口电平有 TTL 和 RS-232，一般开发板上都有 TXD 和 RXD 这样的引脚，这些引脚低电平表示逻辑 0，高电平表示逻辑 1，这个就是 TTL 电平。 RS-232 采用差分线， -3~ -15V 表示逻辑 1， +3~+15V 表示逻辑 0。一般下图中的接口就是 TTL 电平：

上图中的模块就是 USB 转 TTL 模块， TTL 接口部分有 VCC、 GND、 RXD、 TXD、RTS 和 CTS。 RTS 和 CTS 基本用不到，使用的时候通过杜邦线和其他模块的 TTL 接口相连即可。
RS-232 电平需要 DB9 接口， I.MX6U-ALPHA 开发板上的 COM3(UART3)口就是 RS-232 接口的，

由于现在的电脑都没有 DB9 接口了，取而代之的是 USB 接口，所以就催生出了很多 USB转串口 TTL 芯片，比如 CH340、PL2303 等。通过这些芯片就可以实现串口 TTL 转 USB。I.MX6UALPHA开发板就使用CH340 芯片来完成UART1 和电脑之间的连接，只需要一条USB 线即可，

2、I.MX6U UART 简介

上面介绍了 UART 接口，下面具体看一下 I.MX6U 的 UART 接口， I.MX6U 一共有 8 个 UART，其主要特性如下：

①、兼容 TIA/EIA-232F 标准，速度最高可到 5Mbit/S。
②、支持串行 IR 接口，兼容 IrDA，最高可到 115.2Kbit/s。
③、支持 9 位或者多节点模式(RS-485)。
④、 1 或 2 位停止位。
⑥、可编程的奇偶校验(奇校验和偶校验)。
⑦、自动波特率检测(最高支持 115.2Kbit/S)

2.1、UART的时钟源选择

UART 的时钟源是由寄存器 CCM_CSCDR1 的 UART_CLK_SEL(bit)位来选择的，当为 0 的时候 UART 的时钟源为 pll3_80m(80MHz)，如果为 1 的时候 UART 的时钟源为 osc_clk(24M)，一般选择 pll3_80m 作为 UART 的时钟源。寄存器 CCM_CSCDR1 的 UART_CLK_PODF(bit5:0)位是 UART 的时钟分频值，可设置 0~ 63，分别对应 1~64 分频，一般设置为 1 分频，因此最终进入 UART 的时钟为 80MHz
3、UART 几个重要的寄存器

3.1、UART 的控制寄存器 1，即UARTx_UCR1(x=1~8)

寄存器 UARTx_UCR1 我们用到的重要位如下：
[tr]重要位含义[/tr]

ADBR(bit14)	自动波特率检测使能位，为 0 的时候关闭自动波特率检测，为 1 的时候使能自动波特率检测。
UARTEN(bit0)	UART 使能位，为 0 的时候关闭 UART，为 1 的时候使能 UART。

3.2、UART 的控制寄存器 2，即： UARTx_UCR2

寄存器 UARTx_UCR2 用到的重要位如下：
[tr]位含义[/tr]

IRTS(bit14)	为 0 的时候使用 RTS 引脚功能，为 1 的时候忽略 RTS 引脚。
PREN(bit8)	奇偶校验使能位，为 0 的时候关闭奇偶校验，为 1 的时候使能奇偶校验。
PROE(bit7)	奇偶校验模式选择位，开启奇偶校验以后此位如果为 0 的话就使用偶校验，此位为 1 的话就使能奇校验。
STOP(bit6)	停止位数量，为 0 的话 1 位停止位，为 1 的话 2 位停止位。
WS(bit5)	数据位长度，为 0 的时候选择 7 位数据位，为 1 的时候选择 8 位数据位。
TXEN(bit2)	发送使能位，为 0 的时候关闭 UART 的发送功能，为 1 的时候打开 UART的发送功能。
RXEN(bit1)	接收使能位，为 0 的时候关闭 UART 的接收功能，为 1 的时候打开 UART的接收功能。
SRST(bit0)	软件复位，为 0 的是时候软件复位 UART，为 1 的时候表示复位完成。复位完成以后此位会自动置 1，表示复位完成。此位只能写 0，写 1 会被忽略掉。

3.3、UARTx_UCR3 寄存器

寄存器 UARTx_UCR3 用到的重要位如下：
[tr]位含义[/tr]

RXDMUXSEL(bit2)

这个位应该始终为 1

3.4、寄存器 UARTx_USR2

寄存器 UARTx_USR2 用到的重要位如下：
[tr]位含义[/tr]

TXDC(bit3)	发送完成标志位，为 1 的时候表明发送缓冲(TxFIFO)和移位寄存器为空，也就是发送完成，向 TxFIFO 写入数据此位就会自动清零。
RDR(bit0)	数据接收标志位，为 1 的时候表明至少接收到一个数据，从寄存器UARTx_URXD 读取数据接收到的数据以后此为会自动清零

3.5、寄存器 UARTx_UFCR 、 UARTx_UBIR 和 UARTx_UBMR

通过这三个寄存器可以设置 UART 的波特率，波特率的计算公式如下：

Ref Freq：经过分频以后进入 UART 的最终时钟频率。
UBMR：寄存器 UARTx_UBMR 中的值。
UBIR：寄存器 UARTx_UBIR 中的值。

通过 UARTx_UFCR 的 RFDIV 位、 UARTx_UBMR 和 UARTx_UBIR 这三者的配合即可得到我们想要的波特率。比如现在要设置 UART 波特率为 115200，那么可以设置 RFDIV 为5(0b101)，也就是 1 分频，因此 Ref Freq=80MHz。设置 UBIR=71， UBMR=3124，根据上面的公式可以得到：

最后来看一下寄存器 UARTx_URXD 和 UARTx_UTXD，这两个寄存器分别为 UART 的接收和发送数据寄存器，这两个寄存器的低八位为接收到的和要发送的数据。读取寄存器UARTx_URXD 即可获取到接收到的数据，如果要通过 UART 发送数据，直接将数据写入到寄存器 UARTx_UTXD 即可。
3.5.1、寄存器UARTx_UFCR

寄存器UARTx_UFCR中我们要用到的是位 RFDIV(bit9:7)，用来设置参考时钟分频，如下表：
[tr]RFDIV(bit9:7)分频值[/tr]