前言

傳輸介面，小至IC中的資料傳輸路徑，大至個人電腦的網路傳輸、擴充插槽，各種傳輸介面有著不同的溝通協定，若是對各種傳輸介面有基本認識，在撰寫程式來控制介面，如Arduino練習，甚至要設計硬體電路，如FPGA練習，都能更容易上手，以下文章只是要讓讀者有個基本認識，用字遣詞沒有足夠嚴謹，請見諒。

要認識一個傳輸介面，先要搞清楚

1. 主動端(master)的輸入(input)、輸出(output)訊號，和被動端(slave)的輸入、輸出訊號有哪些?
2. 使用的頻率(clock frequency)多少? 主動端和被動端的clock如何同步?
3. 溝通機制(handshake protocol)為何?

掌握了上面資訊就能輕鬆對一個傳輸介面有個基本認識

UART簡介

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)是一個最簡單的傳輸介面，最基本的狀況只需要一根訊號線就能建立傳輸，以上面的要項來解說的話:

1. master有個1 bit output，TX，對應的是slave有個1 bit input，RX。
2. 使用的頻率在UART稱為鮑率(BAUD rate)，可能為9600Hz、19200Hz、 38400Hz、115200Hz...，並沒有同步clock的機制，而是在master和slave約定好使用相同的頻率，舉個例子，如果約好鮑率9600Hz，則master會使用9600Hz的頻率發送TX訊號，slave則預期要收到9600Hz的訊號，便使用4倍以上(38400Hz以上)的頻率去監測RX訊號變化。
3. 溝通機制因為訊號線只有1 bit，所以都是看這1 bit訊號線的變化
   平時IDLE狀態都維持在訊號為1的狀態
   
   傳輸時每次傳送8 bits，先有1個clock cycle的0，稱為start bit，再來是8 bits data每bit各佔1 clock cycle，最後再1 clock cycle的1，稱為end bit。
   
   也許可以看到其他的變形，像是start bit或end bit不只1 cycle，或是傳輸不只8 bits，但只要理解最基本的UART handshake，變形也很容易理解。

今天就先簡單介紹UART，接下來明天要介紹同樣是serial bus的SPI和I2C。