通信基础(二)USART 与 UART：特点、区别与电平标准全解

本文系统梳理 UART 和 USART 的核心概念、数据帧格式、同步与异步差异，以及 TTL / RS-232 / RS-485 / RS-422 四种常见电平标准，帮你一次性理清串口通信的知识体系。

一、基本概念

UART — 通用异步收发器

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter。没有独立时钟线，收发双方靠约定相同的波特率进行异步通信。只需 TX、RX 两根线即可实现全双工，简单、低成本，是嵌入式调试串口的事实标准。

USART — 通用同步/异步收发器

Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter。比 UART 多了一个"S"——既可以工作在同步模式（带 SCLK 时钟线），也可以工作在异步模式（等同 UART）。所以 USART 是 UART 的超集，可以当 UART 用，反之不行。

💡 一句话记忆：USART 比 UART 多了一个"S"，多了同步能力，也多了智能卡、LIN、IrDA 等扩展模式。

二、数据帧格式

UART 和 USART 在异步模式下，帧格式完全相同：

空闲(高) → 起始位 1bit → 数据位 5~9bit → 校验位 0~1bit → 停止位 1~2bit → 空闲(高)

起始位

1 bit 低电平，标志帧开始，触发接收方采样

数据位

5~9 位（常用 8 位），LSB 优先发送

校验位

奇校验 / 偶校验 / 无校验，可选

停止位

1 位或 2 位高电平，标志帧结束

三、核心区别对比