UART 串行异步通信
uart通信原理与程序
uart通信原理与程序UART（通用异步收发传输器）是一种串行通信协议，用于在电子设备之间传输数据。
它广泛应用于各种通信设备和嵌入式系统中，是实现设备间通信的一种基本方式。
本文将详细介绍UART的工作原理和编写UART通信程序的步骤。
一、UART的工作原理UART通信是一种简单的、异步的、串行通信方式。
它使用一个数据线（TXD）和一个时钟线（CLK）实现数据的收发。
UART通信的工作原理如下：1.数据传输格式：UART通信使用帧来表示一个完整的数据包，每个帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。
起始位是一个低电平信号，用来告诉接收方接下来的数据的开始。
数据位是实际要传输的数据，可以是一个字节或多个字节。
校验位用于检查数据的准确性，常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余校验（CRC）。
停止位是一个高电平信号，用来表示数据的结束。
2.波特率：3.串行传输：UART通信使用串行传输方式，即每个bit按顺序依次传输。
发送方将数据一位一位地发送到TXD线上，接收方通过CLK线来同步数据的传输。
发送方和接收方都在预定的时钟频率下将数据从一个电平变为另一个电平，以便接收方正确地接收数据。
4.启动和停止：UART通信在数据的开始和结束位置需要一些额外的控制位来标识。
当数据传输开始时，发送方发送一个起始位（低电平），接收方通过检测起始位来确定数据传输的开始。
当数据传输完毕时，发送方发送一个或多个停止位（高电平）来表示数据的结束。
5.同步与异步：UART通信是一种异步通信方式，即发送方和接收方的时钟不同步。
发送方和接收方使用各自的时钟来同步数据的传输，接收方通过检测起始位和停止位来确定数据的开始和结束位置。
二、编写UART通信程序的步骤下面是编写UART通信程序的一般步骤：1.设置波特率：首先，需要设置UART的波特率，确保发送方和接收方使用相同的波特率。
波特率的设置通常是通过设置寄存器完成的，具体的方法可以参考芯片的数据手册。
uart串口通信协议
UART串口通信协议1. 引言串行通信是在计算机和外设之间传输数据的一种常见方式，而UART（通用异步收发传输器）是其中一种广泛使用的串口通信协议。
UART串口通信协议在各种领域中被广泛应用，例如嵌入式系统、通信设备等。
本文将介绍UART串口通信协议的基本原理、数据格式和常见应用场景。
2. 基本原理UART串口通信协议采用异步通信方式，通过单个数据线进行数据传输。
通信的两个设备之间共享一个时钟信号，其中一个设备充当发送器（Transmitter），另一个设备充当接收器（Receiver）。
发送器将数据按照一定规则发送到数据线上，接收器则根据相同的规则从数据线上接收数据。
UART串口通信协议的基本原理可以概括为以下几个步骤：1.确定波特率（Baud Rate）：波特率是指单位时间内传输的位数，常见的波特率有9600、115200等。
发送器和接收器必须使用相同的波特率才能正常通信。
2.确定数据位数（Data Bits）：数据位数指的是每个数据包中实际传输的位数，通常为5、6、7或8位。
3.确定奇偶校验位（Parity Bit）：奇偶校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
奇偶校验可以分为奇校验和偶校验两种方式，发送器和接收器必须使用相同的奇偶校验方式。
4.确定停止位（Stop Bits）：停止位用于标识每个数据包的结束，通常为1或2位。
3. 数据格式UART串口通信协议中的数据包由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
其中，起始位和停止位的逻辑电平分别为高和低，用于标识每个数据包的开始和结束。
数据位包含了实际要传输的数据，奇偶校验位用于检测数据的正确性。
下面是UART串口通信协议中常用的数据格式示例：起始位数据位奇偶校验位停止位0 8位 None 1位在以上示例中，数据位为8位，没有奇偶校验位，停止位为1位。
这种数据格式在许多UART串口通信应用中被广泛使用。
4. 应用场景UART串口通信协议在许多领域中得到了广泛应用，以下是一些常见的应用场景：4.1 嵌入式系统在嵌入式系统中，UART串口通信协议用于与外部设备进行通信。
uart的工作原理
uart的工作原理UART（通用异步收发传输）是一种常见的串行通信接口，广泛应用于各种设备之间的数据传输。
其工作原理如下：1.串行传输:UART采用串行传输，即一位一位地传输数据。
与之相对的是并行传输，即同时传输多个数据位。
串行传输可以减少传输线的数量和复杂性，提高系统集成度和可靠性。
2.异步通信:UART采用异步通信方式，即在数据传输过程中不需要外部时钟信号来同步发送和接收数据。
发送端和接收端根据事先约定的数据帧格式进行数据传输，并通过特定的控制位来标识数据的开始和结束位置。
3.数据帧格式:UART将每个数据帧分为起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于表示数据传输的起始位置，一般为逻辑低电平；数据位用于存储传输数据；校验位用于进行数据校验，可以检测和纠正传输错误；停止位用于表示数据传输的结束位置。
4.数据传输过程:发送端根据事先约定好的数据帧格式，依次发送起始位、数据位、校验位和停止位。
接收端根据接收到的信号，解析出数据帧，并进行校验，判断数据的可靠性。
如果校验正确，接收端将从数据位中提取出数据。
5.波特率:6.数据缓冲:UART通过数据缓冲来存储待发送和已接收的数据。
发送端通过将数据写入发送缓冲区，由硬件自动进行数据发送；接收端则通过读取接收缓冲区，获取已接收的数据。
7.错误处理:UART在数据传输过程中，会遇到各种错误，如传输错误、校验错误等。
对于传输错误，UART通常会进行重试或重传；对于校验错误，UART 可以通过重新计算校验位或直接丢弃错误数据。
8.应用范围:UART广泛应用于各种设备之间的数据传输，如计算机与外部设备的串行通信、嵌入式系统与传感器的数据采集、工控设备与PLC的通信等。
总结：UART是一种常见的串行通信接口，通过串行传输和异步通信方式，实现设备之间的数据传输。
它采用数据帧格式、波特率、数据缓冲等机制来实现数据的可靠传输。
在应用方面，UART广泛应用于各种设备之间的数据传输，是一个重要的通信接口。
uart实验报告
uart实验报告
《UART实验报告》
实验目的：通过实验学习串行通信的基本原理，掌握UART通信协议的工作原理和使用方法。
实验设备：单片机开发板、串口调试助手、电脑。
实验原理：UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种通用的异步串行通信协议，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。
UART通信协议包括数据位、停止位、奇偶校验位等参数，通过这些参数的设置可以实现不同的通信速率和数据传输方式。
实验步骤：
1. 连接单片机开发板和电脑，打开串口调试助手。
2. 在单片机开发板上编写UART通信程序，设置通信参数。
3. 将单片机开发板通过串口连接到电脑，打开串口调试助手。
4. 在串口调试助手上发送数据，观察单片机开发板接收到的数据。
5. 在单片机开发板上发送数据，观察串口调试助手接收到的数据。
实验结果：
经过实验，我们成功地实现了通过UART通信协议在单片机开发板和电脑之间进行数据传输。
在串口调试助手上发送的数据能够被单片机开发板正确接收，并且在单片机开发板上发送的数据也能够被串口调试助手正确接收。
通过调整通信参数，我们还验证了不同通信速率和数据传输方式对通信效果的影响。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了UART通信协议的工作原理和使用方法，掌握
了串行通信的基本原理。
在今后的学习和工作中，我们将能够更加熟练地应用UART通信协议进行数据传输，为实际工程应用打下了坚实的基础。
uart通信的详细讲解
uart通信的详细讲解UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种常见的串行通信协议，常用于将数据传输至微控制器、传感器、无线模块等外部设备。
它是一种异步通信方式，意味着数据是以字节为单位发送和接收的，并且在数据发送和接收之间没有时钟信号进行同步。
下面将详细介绍UART通信的原理和工作流程。
UART通信基于一对输入输出引脚，其中TX（发送）和RX（接收）引脚分别用于数据的发送和接收。
通过这对引脚，数据可以以位的形式在串行总线上传输。
TX引脚用于将数据发送给接收方，RX引脚用于接收从发送方发送的数据。
在UART通信中，发送方和接收方之间需要事先约定好一些通信参数，包括波特率（通信速率），数据位宽，校验位和停止位。
通信起始阶段，发送方将要发送的数据从最高有效位（MSB）开始依次发送到TX引脚上。
UART通信是异步的，没有外部时钟信号作为同步信号，因此发送方和接收方之间需要通过提前约定的波特率来进行同步。
波特率表示每秒传输的位数，通常以波特（baud）为单位进行衡量。
在发送数据前，发送方需要先发送一个起始位（通常为逻辑低电平）来通知接收方数据的到来。
然后连续发送数据的位数。
发送方还可以选择在数据位之后发送一位校验位来增强数据的可靠性。
最后，发送方发送一个或多个停止位（通常为逻辑高电平）来标志数据的结束。
接收方在接收数据时，根据约定好的波特率等参数从RX引脚接收数据。
接收方在接收到起始位时开始接收数据，并按照波特率计时以正确的速率接收数据位。
在接收数据后，接收方还可以验证校验位的正确性。
如果校验位不匹配，接收方可以丢弃接收到的数据或者发生错误的数据信号。
最后，接收方等待一个或多个停止位来表示数据的结束。
UART通信的数据传输速率受到波特率的限制，快速的数据通信需要更高的波特率。
波特率的选择要根据通信双方的要求和硬件性能来确定。
总之，UART通信是一种简单、低成本的串行通信方式，用于将数据以位的形式在发送方和接收方之间传输。
UARTIICSPI通信协议
UARTIICSPI通信协议UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）是一种异步串行通信协议，它使用简单的电气和物理接口。
UART通信是双向的，即可以同时发送和接收数据。
在UART通信中，发送和接收数据的设备之间没有共享的时钟信号，所以数据传输的速率由设备的时钟精度和波特率决定。
UART通信只使用两根线来传输数据，分别是数据线（TX、RX）和地线。
UART通信广泛应用于各种串口设备，如计算机、微控制器、传感器等。
UART通信的简洁性和广泛适用性是它最大的优点，但它也有一些缺点，比如传输速率相对较低。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。
I2C通信是双向的，可以同时发送和接收数据。
在I2C通信中，数据传输通过两根线来完成，分别是串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
I2C通信需要主设备和从设备之间的时钟同步，因此从设备无需使用独立的时钟源。
I2C通信具有多主机和多从机的能力，可以连接多个设备。
I2C通信广泛应用于各种外围设备，如传感器、存储器、显示屏等。
I2C通信的主要优点是使用的线数较少，可以连接多个设备，但传输速率较慢。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。
SPI通信是全双工的，可以同时发送和接收数据。
在SPI通信中，数据传输通过四根线来完成，分别是主设备输出线（MOSI）、主设备输入线（MISO）、串行时钟线（SCK）和片选线（CS）。
SPI通信中的主设备通过片选线来选择从设备。
SPI通信可以实现高速数据传输，适用于要求实时性的应用。
SPI通信广泛应用于各种存储设备、显示器件和传感器等。
SPI通信的主要优点是传输速率较快，但需要的线数较多。
总的来说，UART、I2C和SPI是三种常用的串行通信协议，各自具有不同的特点和优缺点。
uart接线定义 -回复
uart接线定义-回复UART（通用异步收发传输器）是一种常用的串行通信协议，用于在数字电子设备之间传输数据。
UART接线定义是指将UART通信模块与其他设备或芯片进行正确连接和通信的一组规则和规范。
在本文中，我将逐步解释UART接线定义的各个方面。
第一步是了解UART的基本工作原理。
UART使用两根信号线进行通信，即发送线（Tx）和接收线（Rx）。
发送线负责将数据从发送器传输到接收器，接收线则负责接收传输过来的数据。
UART采用异步通信方式，即数据是按照特定的时钟信号以固定的速率传输的。
第二步是确定UART通信的电平标准。
UART通信使用两种电平标准，即逻辑高电平和逻辑低电平。
在大部分情况下，逻辑高电平被定义为正电压（通常为3.3伏或5伏），而逻辑低电平被定义为零电压。
这些电平标准确保了UART通信在设备之间的可靠传输。
第三步是选择合适的串口参数。
UART通信需要设置一组参数，包括数据位数、奇偶校验位、停止位和波特率等。
数据位数定义了每个数据传输的位数，通常为8位。
奇偶校验位用于检测传输中的错误，可以选择禁用、奇校验或偶校验。
停止位用于指示数据传输的结束，通常为一个或两个位。
波特率定义了数据传输的速率，通常为9600、115200等。
第四步是连接发送线和接收线。
在连接UART通信模块与其他设备之前，需要确定发送线和接收线的引脚定义。
不同芯片或设备的引脚定义可能不同，因此需要查看相关文档或规格表来确定具体的引脚定义。
第五步是设置UART通信模块。
根据具体芯片或设备的要求，需要进行适当的设置来配置UART通信模块。
这包括设置波特率、数据位数、奇偶校验位和停止位等参数，以确保通信模块与其他设备的参数匹配。
第六步是进行测试和调试。
在完成UART接线定义后，需要进行测试和调试以确保通信正常工作。
可以通过发送和接收一些测试数据来验证UART通信模块与其他设备之间的连接是否正确。
总结起来，UART接线定义是一系列指导原则，用于正确连接和通信UART通信模块与其他设备或芯片。
UART和USART有区别
UART和USART有区别UARTUART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。
该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
在嵌入式设计中，UART用于主机与辅助设备通信，如汽车音响与外接AP之间的通信，与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。
UART的功能计算机内部采用并行数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：CPU 先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，再通过FIFO（First Input First Output，先入先出队列）传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。
它是用于控制计算机与串行设备的芯片。
有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。
作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。
将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部并行数据的器件使用。
在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。
在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。
处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠标也是串行设备）。
以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。
有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。
如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550 UART。
USART通用同步/异步串行接收/发送器USART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。
USART特点1. 全双工操作（相互独立的接收数据和发送数据）；2. 同步操作时，可主机时钟同步，也可从机时钟同步；3. 独立的高精度波特率发生器，不占用定时/计数器；4. 支持5、6、7、8和9位数据位，1或2位停止位的串行数据桢结构；5. 由硬件支持的奇偶校验位发生和检验；6. 数据溢出检测；7. 帧错误检测；8. 包括错误起始位的检测噪声滤波器和数字低通滤波器；9. 三个完全独立的中断，TX发送完成、TX发送数据寄存器空、RX接收完成；10.支持多机通信模式；11.支持倍速异步通信模式。
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波特率
波特率是衡量数据传送速率的指标，单位为位/秒（bit/s ）或比特。 记录每秒钟传送的二进制位数。
RS-232c串口规范
RS-232标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其 中EIA(Electronic industry association)代表美国 电子工业协会，RS（recommeded standard）代表推 荐标准，232是标识号，c代表RS232的最新一次修改（ 1969） 常用物理标准还有EIA-RS-232-C EIA-RS-422-A EIA-RS-423A EIA-RS-485
S3c6410是UART：
功能：支持可编程的波特率、红外发送/接受，可插入一个 或两个停止位，支持5-8位数组宽度和奇偶校验。 UART单元组成： （1）、一个波特率发生器 （2）、一个发送器 （3）、一个接收器 （4）、一个控制单元
S3C6410X.pdf
S3C6410的UART
（1）S3C6410通用异步接收和发送器（UART）提供了 四个独立的异步串行I/O端口。
数据传送方式：
A B A B A B
单工方式：数据始终是从A设备发送B设备 半双工方式：既能从A设备传送到B设备，也能从B设备传送到 A设备，但在任何时刻都不能在两个方向上同时 传送，即每次只能有一个设备发送，另一个设备 接收。 全双工方式：允许通信双方同时进行发送和接收，这时，A设 备在发送的同时也可以接收，B设备也一样。
UART连线图：
PC 6410
UART
UART
（1） UART之间以全双工方式传输数据，TXD用于发送，RXD用于接 收，GND用于给双方提供参考电压。 （2）TXD、RXD数据线以“位”最小单位传输数据。 （3）帧：由具有完整意义的、不可分隔的若干位组成，它包含开始位、 数据位、校验位和停止位。 （4）发送数据前，UART之间要约定好波特率、数据传输格式
例：编写程序实现PC与6410之间的通信。 （1）、初始化程序。 （2）、发送数据子函数。 （3）、接收数据子函数。
接收数据：
当UART收到数据，保存到接收缓冲区中，CPU读取 URXHn寄存器，即可获得数据。
发送、接收时机
可以通过发送、接收中断来控制发送、接收时机。 如果采用轮询模式，UTRSTATn寄存器用来表明数据是否已经发送完 毕、是否已经接收到数据。 UART基本接口设计 void uart_init(void) { 引脚配置 波特率设置
设置通过工作方式：
通过UCONn[3:0]设置UART中断方式 通过UFCONn设置是否使用FIFO、FIFO触发阀值（即发送FIFO中 有多少个数据时产生中断、接收FIFO中有多少个数据时产生中断） a、不使用FIFO时，可以认为FIFO的深度为1，使用FIFO时， FIFO的深度为64.
b、 使用FIFO时，通过UFSTATn检测FIFO是否已满、其中有多
个或两个停止位插入，5位，6位，7位或8位数据的宽度和奇偶校
验。
控制UART相关寄存器：
共9个，分为两组：6个控制寄存器 和 3个指示传送状态寄存器。
控制寄存器： 线路控制寄存器（ULCONn） 控制寄存器（UCONn） FIFO控制寄存器（UFCONn） MODEM控制寄存器（UMCONn） 发送寄存器（UTXHn）和接收寄存器（URXHn） 波特率因子寄存器（UBRDIVn） 指示传送状态寄存器： 状态寄存器（UTRSTATn） 错误状态寄存器（USERSTATn） FIFO状态寄存器（UFSTATn）
设置波特率
S3C6410 UART的时钟源有两种选择：PCLK,EXT_UCLK,通过 UCONn[11:10]进行设置 UBRDIVn=(int)(UART CLOCK/(buad rate *16))-1
例如：时钟源选择 时钟源采用PCLK UCON0=（UCON0&=~(0X3<<10)）|(0X2<<10);
UART驱动程序设计
串口初始化
发送数据功能
接收数据功能
UART初始化
设置UART通道管脚
设置波特率
设置数据传输格式
选择通道工作模式
初始化UART通道管脚
ok6410开发板串口是配置UART0端口 例如：GPA口控制 配置GPACON寄存器，禁止上下拉电阻。
GPACON&=~0X0ff GPACON|=0X22; GPAUD=0x00;
UART串行异步通信
本节内容：
1、数据通信原理。 2、串行异步收发器（UART）。 3、UART驱动程序设计。
数据通信方式
数据通信的基本方式可分为并行通信和串行通信两种： 并行通信：利用多条数据线将数据的各位同时传送。 其特点是传输速度快，适用于短距离通信。 串行通信：利用一条数据线将数据一位位地顺序传送，特点 是通信线路简单，成本低，适用于远距离通信。
RS-232C接线方式
RS-232C串口的接线方式有全串口连线、3线连接等方式 3线连接方式：
RXD,TXD和GND
RS-232C的通讯距离和速度
RS-232C能够可靠进行数据传输的最大通讯距离为15米
传输速度一般都可以达到115200bps甚至更高，标准串口能够提供的 传输速度主要有以下波特率：
工作模式
}
发送一个字节： void uart_send_byte(unsigned char byte) { 当UTRSTAT0发送缓冲为空 则将byte写入UTXH0 }
接收一个字节 unsigned char uart_recv_byte(void) { 当URTSTAT0接收缓冲满 则从URXH0接收一个字节 从函数返回该字节 }
少个数据。
中断为脉冲方式，不产生接收错误状态中断，发射接收均为正常模式 UCON0=(UCON0|0X05);
FIFO禁止
UFCON0=UFCON0|0X0; 流控禁止 UMCON0=UMCON0|0X0;
发送数据：
将要发送的数据写入UTXHn，UART会将它保持到发送 缓冲区中，并自动发出去。
数据通信协议
通信协议：是指通信的双方约定的一些规则。一般情况 下通信硬件线路越简单，需要的软件协议越复杂，协议占用 数据量越多。 异步通信数据格式：空闲位、起始位、奇偶检验位、停 止位。
异步串行通信协议：
1位起始位--8位数据位—1位校验位—1位停止位 起始位：先发一个逻辑“0”信号，表示传输字符的开始 数据位：紧接在起始位之后，从最低位开始传送，发送速率靠 时钟定位 奇偶校验位:数据位加上这一位后，使得“1”的位数为偶数（ 偶检验）或者奇数（奇校验），以此校验数据传输的 正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志 空闲位：处于逻辑“1”状态，表述当前线路上没有数据传输。
波特率设置
#define PCLK 66000000 baud=115200 UBRDIV0=(U32)((PCLK/baud/16)-1); 设置传输格式 通过ULCON可以设置传输格式：数据位、校验位、停止位、流控等。 #define WORLD_LEN (0X3<<0) #define STOP_BIT (0X0<<2) #define PARITY_MODE (0X0<<3) #define IRD_MODE (0x0<<6) ULCON0=(ULCON0&(~0Xff))| WORLD_LEN| STOP_BIT| PARITY_MO步串行I/O端口通过中断或者直接存储器存取
（DMA）模式来操作。换句话说，UART是通过产生一 个中断或者DMA请求，在CPU和UART之间传输数据的。 （3）UART使用系统时钟的时间可以支持的比特率最高为 115200b/s.每个UART的通道包含了两个64字节收发FIFO存 储器。 （4）S3C6410的UART包括可编程波特率，红外线的传送/接收，一
UART原理：
UART使用标准TTL/CMOS逻辑电平（0-5v，0-3.3v）来表示数据，高电 平位1，低电平位0：为了增强数据的抗干扰能力。提高传输长度，通常将 TTL/CMOS转位RS-232逻辑电平（3-12v表示0，-3 --- -12V表示1） 。 数据传输流程： （1） 平时数据线处于“空闲”状态（1状态） （2）当要发送数据时，UART改变TXD数据线的状态（变为0状态）
并维持1位的时间，这样接收方检测到开始位后，一位位的检测
数据线的状态得到所传输的数据。 （3）UART一帧中可以有5、6、7、或8位数据，发送方一位位地改 变数据线的状态将它们发送出去，首先发送最低位。 （4）如果用校验功能，UART在发送完数据位后，还要发送1个校验位。 最后，发送停止位，数据线恢复到“空闲”状态（1状态）
1200bps 2400bps 4800bps 9600bps 19200bps 38400bps 57600bps 115200bps
UART原理
通用异步收发器简称UART，用来传输串行数据 发送时：CPU将并行数据写入UART，UART按照一定的格 式在一根线上串行发出数据。 接收时：UART检测另一根线上的信号，收集串行数据放 在缓冲区中，CPU即可读取UART获得这些数据。