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- 不仅理解知识本身,还需要知道知识的 **「来龙去脉」**,否则写不出 why。
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- 什么是什么?概念的内涵与外延、相关知识背景、相关概念;
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非常好的问题!
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)是一种在电子设备中广泛使用的通信方式,用来在两台设备之间“串口通信”。
我给你讲得通俗一点:
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## 🧩 UART 是什么?通俗解释
想象你有两个对讲机(设备A和设备B),它们之间用一根线传信息(而不是说话),UART 就是它们沟通的规则和翻译官。
- 「异步」:不用时刻打拍子(时钟),发送和接收不必完全同步,只需要规定好“怎么开头、怎么结尾”。
- 「串行」:一个字节一位一位地传(不像并口一次传好几位)。
- UART 模块负责把你写的内容转换成一连串的电信号,再发出去;对方收到后再还原出来。
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## 🛠 UART 的基本通信结构
|线路|用途|示例|
|---|---|---|
|TX(Transmit)|发送|STM32 把数据通过 TX 发出去|
|RX(Receive)|接收|STM32 从 RX 接收来自主站的数据|
|GND|地线|两边设备共地,否则可能收不到|
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## 💡 举个例子:塔灯控制
假设主站发出一个字节 0x03(也就是 00000011):
- 你STM32的 UART 接口通过 RX 收到这个字节
- 程序就知道“哦,主站要我打开灯1和灯2”
- 它就控制 GPIO,把灯1和灯2点亮
这就完成了一次 UART 通信:主站发出 → STM32 接收 → 控制设备
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## 🔄 为什么叫“异步”?
与 SPI、I2C 这些需要时钟线同步的通信方式相比,UART 不需要时钟线,它通过“起始位 + 数据位 + 停止位”来自我对齐时间,所以叫「异步」。
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## 🛜 UART 在 IO-Link 中的作用
IO-Link 协议本质上就是「串行通信协议」,所以设备内部必须通过 UART 与物理层芯片(PHY)对接,从而完成与主站的通信。
简而言之:
🧠 你写的控制逻辑 → 通过 UART 发出或接收数据 → PHY 处理电平转换 → C/Q线连接主站 → 完成 IO-Link 通信
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如果你愿意,我可以用图片/图解帮你直观理解 UART 工作原理,要不要我画一张图来展示“主站—UART—设备”的通信流程?或者你想知道 UART 和 SPI、I2C 的区别?