什么是usart？和其他通信又有什么区别？
如下图：
USART是一种用于串行通信的设备，可以在同步和异步模式下工作。
usart有两根数据线，一根发送线（tx）一根接收线（rx），它可以实现同时的双向通信，因此是一种全双工串行通信，但是其缺陷是支持点对点，不支持多设备
常用设备：比如usb转ttl，蓝牙模块等
异步模式
在异步模式下，USART不使用时钟信号来同步发送和接收的数据，而是依赖于双方设置的相同波特率。数据传输通过起始位、数据位、奇偶校验位（可选）和停止位来实现同步。
- 起始位：表示数据传输的开始，通常为低电平。
- 数据位：实际传输的数据位，可以是5到9位。
- 奇偶校验位：用于检测传输错误（可选）。
- 停止位：表示数据传输的结束，通常为高电平。
同步模式
在同步模式下，USART使用一个额外的时钟信号（SCLK）来同步发送和接收的数据。发送方和接收方共享这个时钟信号，确保数据传输的同步和准确性。
- 数据位：与异步模式相同，可以是5到9位。
- 时钟信号（SCLK）：用于同步发送和接收的数据。
- 同步数据帧：数据帧的结构与异步模式相似，但在时钟信号的同步下进行传输。
但是在一般不加时钟的多，一般用异步。
数据传输过程
- 初始化：在使用USART进行通信前，需要配置USART的波特率、数据位、奇偶校验位、停止位和工作模式（同步或异步）。
- 发送数据：将数据写入发送数据寄存器，USART会根据配置的波特率和其他参数自动发送数据。
- 接收数据：当USART接收到数据后，会将其存储在接收数据寄存器中，可以通过中断或轮询的方式读取数据。
双工模式介绍：
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全双工（Full Duplex）：USART在全双工模式下，可以同时发送和接收数据。它通常使用两个独立的数据线：TX（发送）和RX（接收）。全双工通信提高了数据传输的效率，因为发送和接收操作不会互相阻塞。
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半双工（Half Duplex）：虽然USART的硬件设计支持全双工，但它也可以配置为半双工模式。在半双工模式下，同一时间只能发送或接收数据，而不能同时进行。这种模式通常使用一根数据线（通常是TX/RX共用一根线），需要切换方向来发送或接收数据。
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单工（Simplex）：单工通信是指数据只能单向传输，即只能发送或只能接收，不能同时进行。虽然USART硬件一般不用于单工通信，但在某些特定应用场景中，可以将其配置为单工模式
接线：
在这我们一般取用异步接线，
TX与RX要交叉连接，因为对于设备2来说，设备1的发送（tx）就是它的接收（rx），对方同理。
电平标准：
电平标准是数据1和数据0的表达方式，是传输线缆中人为规定的电压与数据的对应关系，串口常用的电平标准有如下三种：
TTL电平：+3.3V或+5V表示1，0V表示0
RS232电平：-3~-15V表示1，+3~+15V表示0
RS485电平：两线压差+2~+6V表示1，-2~-6V表示0（差分信号）
串口参数时序：
波特率：串口通信的速率
起始位：标志一个数据帧的开始，固定为低电平
数据位：数据帧的有效载荷，1为高电平，0为低电平，低位先行
校验位：用于数据验证，根据数据位计算得来
停止位：用于数据帧间隔，固定为高电平
数据包：
HEX：
文本：
疑问解答：
看到这是不是有了一些疑问？
1.既然大部分是利用异步通信，那么他们是如何保证数据发送和接收不会错误？
2.usart和uart是一个吗？有区别吗？
3.usart和iic、rs485、can等又有什么区别？
答
1.
既然双设备利用串行双向发送，那么发送和接收肯定要约定好一个频率，主机按照一定频率发送，从机按照一定频率接收，这样子才不会出现丢包、空包。因此，在这里面，就出现了一种通信参数，叫做波特率。
发送端和接收端必须配置相同的波特率，即每秒钟传输的比特数。以此保证串口每发送的一位数据，其都能接收到，常见波特率：9600、115200、19200。
2.
- USART：支持同步和异步两种模式。在同步模式下，USART使用时钟信号进行数据同步传输，这意味着发送和接收需要共享一个时钟信号。在异步模式下，USART的工作方式与UART相同，不需要共享时钟信号。
- UART：只支持异步模式，不需要共享时钟信号，发送和接收数据通过串行数据线进行。
主要的区别在于 USART 具有同步传输的能力，可以通过外部时钟源进行精确的时钟同步，而 UART 只能支持异步传输。USART 在物理层面的连接和电信号处理方面也稍有区别。
因此，选择使用 UART 还是 USART 取决于具体的应用需求。如果只需要基本的异步传输功能，可以选择 UART。如果需要同步传输或更高级的功能，如多主机通信、同步通信等，可以选择 USART。
3.