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芯片设计中的UART模块及其关键技术介绍

快乐的芯片工程师 来源:快乐的芯片工程师 2023-10-09 14:10 次阅读

芯片设计中,UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收/发送器)模块是一个非常重要的外设模块。

UART模块负责处理芯片与外部设备之间的异步串行通信,广泛应用于各种嵌入式系统微控制器和通信设备中。本文将详细介绍芯片设计中的UART模块及其关键技术。

一、UART 模块的基本原理

UART 模块主要负责实现异步串行通信,它包括一个发送器(TX)和一个接收器(RX)。发送器将内部并行数据转换为串行数据,并按照一定的时序和速率发送到外部设备;接收器则从外部设备接收串行数据,并将其转换为并行数据,供内部系统使用。

UART 模块的工作原理如下:

并行数据输入:将内部并行数据输入到 UART 模块。

数据位处理:UART 模块将并行数据的每个位进行处理,如添加起始位、数据位、校验位等。

串行发送:将处理后的数据位按照一定的时序和速率发送给外部设备。

串行接收:从外部设备接收串行数据,并将其转换为并行数据。

数据位处理:UART 模块对接收到的并行数据进行处理,如校验位、数据位、停止位等。

并行数据输出:将处理后的并行数据输出到内部系统。

二、UART 模块的关键技术

数据位:UART 模块支持不同的数据位,如 5 位、6 位、7 位或 8 位。数据位决定了通信速率和传输效率。

停止位:UART 模块支持不同的停止位,如 1 位、2 位或 3 位。停止位用于标识一个数据帧的结束。

校验位:UART 模块支持不同的校验位,如奇校验、偶校验、高位校验等。校验位用于检测数据传输过程中的错误。

波特率:波特率是指每秒钟传输的位数,它决定了通信速率。UART 模块需要根据外部设备的波特率进行配置。

中断处理:UART 模块支持中断处理,如接收中断、发送中断等。中断处理可以提高系统的实时性和响应速度。

双向通信:UART 模块支持双向通信,既可以发送数据,也可以接收数据。

三、UART 模块在芯片设计中的应用

在芯片设计中,UART 模块广泛应用于各种嵌入式系统、微控制器和通信设备中。例如,在智能手机、平板电脑、路由器等设备中,UART 模块用于与外部传感器、显示器、Modem 等设备进行通信。此外,UART 模块还可以与其他通信接口(如 I2C、SPI、CAN 等)配合使用,实现更丰富的功能。

UART 模块是芯片设计中的一个重要外设模块,它负责处理异步串行通信。通过掌握 UART 模块的基本原理和关键技术,设计人员可以为芯片提供高效、可靠的通信功能。





审核编辑:刘清

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原文标题:芯片设计中的uart模块

文章出处:【微信号:快乐的芯片工程师,微信公众号:快乐的芯片工程师】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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