如何确定异步链接两端的UART时钟源的容限
本应用笔记讨论了在uart中实现的常用串行异步通信协议的时序要求。本文介绍了如何确定异步链接两端的uart时钟源的容限。rs-232规范可以追溯到1962年，当时它是由电子工业联盟（eia）首次发布的。该规范随着时间的推移发生了变化，纳入了更高的数据速率，并缩小了电信行业协会（tia），国际电信联盟（itu）和国际标准化组织（iso）要求之间的兼容性差距。
背景技术
rs-232规范可以追溯到1962年，当时它是由电子工业联盟（eia）首次发布的。该规范随着时间的推移发生了变化，纳入了更高的数据速率，并缩小了电信行业协会（tia），国际电信联盟（itu）和国际标准化组织（iso）要求之间的兼容性差距。rs-232规范的当前版本是1997年10月发布的eia / tia-232-f。
rs-232受益于1970年代后期以来msi ic的可用性，msi ic具有以合理的价格处理规范的复杂性。这些ic是通用异步接收发送器（uart）。现在，许多大规模集成（lsi）ic（包括微控制器）都具有该功能。
通常，uart的可用性促使业界以非rs-232方式使用rs-232串行协议。常见的示例是rs-485传输，光隔离传输以及使用单端物理层（即0到3.3v而不是±5v或±10v）的传输。本文介绍了串行接口的一般时序方面，而不是握手或物理层的应用细微差别。因此，本应用笔记适用于所有通用uart应用。
uart时序
图1显示了一个典型的uart帧。它包括一个start位，8个数据位和一个stop位。在rs-232应用中，其他变体也是可能的。例如，数据包的长度可以为5、6或7位，可以有2个stop位，或者可以在数据包和stop位之间插入奇偶校验位以进行基本错误检测。图1显示了在uart的发送数据（txd）或接收数据（rxd）引脚上看到的信令。rs-232总线驱动器会进行反相以及电平转换，因此逻辑1为总线上的负电压，逻辑0为正电压。
典型的uart数据帧。
当两个uart通信时，假设发送器和接收器都知道信令速度。接收方不知道何时发送数据包（无接收方时钟）；因此，该协议称为“异步”。接收器电路相应地比发射器电路复杂。发送器只需以定义的比特率输出一帧数据。相反，接收器必须识别帧的开始以使其自身同步，并因此确定位流的最佳数据采样点。
图2显示了uart接收器用来使其自身与接收到的帧同步的常用方法。接收uart使用的时钟是数据速率的16倍。在低电平有效start位的开始处的下降沿可以识别出一个新的帧。当信号从高电平有效stop位或总线空闲状态改变时，就会发生这种情况。接收uart在该下降沿复位其计数器，期望中起始位在8个时钟周期后出现，并预期随后每个位的中点将在此后每16个时钟周期出现一次。通常在位时间的中间对start位进行采样，以检查电平是否仍然很低，并确保检测到的下降沿是start位，而不是噪声尖峰。另一个改进是对start位采样了3次（时钟计数7、8和9）
uart接收帧同步和数据采样点。
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rs-232规范可以追溯到1962年，当时它是由电子工业联盟（eia）首次发布的。该规范随着时间的推移发生了变化，纳入了更高的数据速率，并缩小了电信行业协会（tia），国际电信联盟（itu）和国际标准化组织（iso）要求之间的兼容性差距。rs-232规范的当前版本是1997年10月发布的eia / tia-232-f。
rs-232受益于1970年代后期以来msi ic的可用性，msi ic具有以合理的价格处理规范的复杂性。这些ic是通用异步接收发送器（uart）。现在，许多大规模集成（lsi）ic（包括微控制器）都具有该功能。
通常，uart的可用性促使业界以非rs-232方式使用rs-232串行协议。常见的示例是rs-485传输，光隔离传输以及使用单端物理层（即0到3.3v而不是±5v或±10v）的传输。本文介绍了串行接口的一般时序方面，而不是握手或物理层的应用细微差别。因此，本应用笔记适用于所有通用uart应用。
uart时序
图1显示了一个典型的uart帧。它包括一个start位，8个数据位和一个stop位。在rs-232应用中，其他变体也是可能的。例如，数据包的长度可以为5、6或7位，可以有2个stop位，或者可以在数据包和stop位之间插入奇偶校验位以进行基本错误检测。图1显示了在uart的发送数据（txd）或接收数据（rxd）引脚上看到的信令。rs-232总线驱动器会进行反相以及电平转换，因此逻辑1为总线上的负电压，逻辑0为正电压。
典型的uart数据帧。
当两个uart通信时，假设发送器和接收器都知道信令速度。接收方不知道何时发送数据包（无接收方时钟）；因此，该协议称为“异步”。接收器电路相应地比发射器电路复杂。发送器只需以定义的比特率输出一帧数据。相反，接收器必须识别帧的开始以使其自身同步，并因此确定位流的最佳数据采样点。
图2显示了uart接收器用来使其自身与接收到的帧同步的常用方法。接收uart使用的时钟是数据速率的16倍。在低电平有效start位的开始处的下降沿可以识别出一个新的帧。当信号从高电平有效stop位或总线空闲状态改变时，就会发生这种情况。接收uart在该下降沿复位其计数器，期望中起始位在8个时钟周期后出现，并预期随后每个位的中点将在此后每16个时钟周期出现一次。通常在位时间的中间对start位进行采样，以检查电平是否仍然很低，并确保检测到的下降沿是start位，而不是噪声尖峰。另一个改进是对start位采样了3次（时钟计数7、8和9）
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