UART是一種串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信，并且雙向通信，可實(shí)現(xiàn)全雙工發(fā)送和接收�；镜腢ART只需要兩條信號(hào)線（TXD、RXD）和一條地線就可以完成數(shù)據(jù)的互相通信，接收和發(fā)送互不干擾，這樣就大大節(jié)省了傳輸費(fèi)用。由于UART是異步通信，所以需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步。UA RT發(fā)送／接收數(shù)據(jù)的傳輸格式如圖1所示，一個(gè)字符單位由開始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位組成（其中校驗(yàn)位可供選）。

STK10C48-S45發(fā)送或接收一個(gè)完整的字節(jié)信息，首先是一個(gè)作為起始位的邏輯“0”位，接著是8個(gè)數(shù)據(jù)位。然后是停止位邏輯“1”位，數(shù)據(jù)線空閑時(shí)為高或“1”狀態(tài)。在字符的8位數(shù)據(jù)部分，先發(fā)送數(shù)據(jù)的最低位，最后發(fā)送最高位。每位持續(xù)時(shí)間是固定的，由發(fā)送器本地時(shí)鐘控制，每秒發(fā)送的數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)，即為“波特率”。起始位和停止位起著很重要的作用。顯然，它們標(biāo)志每個(gè)字符的開始和結(jié)束，但更重要的是他們使接收器能把他的局部時(shí)鐘與每個(gè)新開始接收的字符再同步。異步通信沒有可參照的時(shí)鐘信號(hào)，發(fā)送器隨時(shí)都可能發(fā)送數(shù)據(jù)，任何時(shí)刻串行數(shù)據(jù)到來時(shí)，接收器必須準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)起始位下降沿的出現(xiàn)時(shí)間，從而正確地采樣緊接著的10或者11位（包括開始位、數(shù)據(jù)位和停止位），接收器的時(shí)鐘和發(fā)送器的時(shí)鐘不是同一個(gè)，因此，接收器所確定的采樣點(diǎn)的間隔和發(fā)送器所確定的位間隔時(shí)間不同.

異步通信的一幀傳輸經(jīng)歷以下步驟：1）空閑狀態(tài)。發(fā)送方連續(xù)發(fā)送信號(hào)，處于信息“1”狀態(tài)。2）開始傳輸。發(fā)送方在任何時(shí)刻將傳號(hào)變成空號(hào)，即“1”跳變到“0”，并持續(xù)1位時(shí)間表明發(fā)送方開始傳輸數(shù)據(jù)。而同時(shí)，接收方收到空號(hào)后，開始與發(fā)送方同步，并期望收到隨后的數(shù)據(jù)。3）奇偶傳輸。數(shù)據(jù)傳輸之后是可供選擇的奇偶位發(fā)送或接收。4）停止傳輸。最后是發(fā)送或接收的停止位，其狀態(tài)恒為“1”。

設(shè)計(jì)的基本原則是保留最主要的功能，基于FPGA的UART系統(tǒng)由波特率時(shí)鐘發(fā)生器、接收器和發(fā)送器3個(gè)子模塊組成。

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