UART全称是通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。串口顾名思义数据串行接口，即数据的传输是一位接一位传输，属于一种串行的数据总线，属于异步通讯，同时支持全双工数据传输（全双工数据传输：允许发送数据和接收数据在同一时刻发生） 。
除了UART，另外还有一种叫USART，全称是通用同步/异步串行接收/发送器(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)，USART比 UART多了同步通信功能，但是百分之90的工程应用中不会应用该同步功能，都是将USART当做UART使用，即采取异步串行通讯。一般开发板或者产品中都会将UART串口标为serial或COM。
8.1.2 UART硬件连接 1) UART串口最精简的连接是TTL电平三线连接
UARTx_TXD：用于发送数据，应连接到接收设备的UARTx_RXD引脚上；
UARTx_RXD：用于接收数据，应连接到发送设备的UARTx_TXD引脚上；
GND：为双方提供一个相同的参考电平。
上图为UART串口TTL电平硬件连接，此时使用标准的TTL电平来表示数据，高电平表示1，低电平表示0，标准TTL输入高电平最小2V，输出高电平最小2.4V，典型值为3.4V，输入低电平最大0.8V，输出低电平最大0.4V，典型值为0.2V。
直接采用TTL电平进行串行通讯，由于其抗干扰能力差，导致传输距离短，且容易出现数据不可靠的情况。
为提高抗干扰能力和传输距离，一般采用下面两种硬件连接方式。
2）TTL电平转RS232电平
硬件连接如下图
RS232电平规定逻辑“1”的电平为-5V~-15 V，逻辑“0”的电平为+5 V～+15 V，选用该电气标准以提高抗干扰能力。常用的TTL转RS232芯片有：MAX232，SP3232等。
3）TTL电平转USB电平
将TTL电平转换为USB电平（D+与D-一对差分信号采用NRZI编码实现通讯），提高抗干扰能力，常用的TTL转USB芯片有：PL2303，CH340, CP2102等
100ASK_IMX6ULL采用的是上述方案中的第三种（TTL转USB方案）。
8.1.3 UART通讯数据格式 UART之间为何能够准确可靠的的发送和接收数据？
首先我们需要约定好传输速率（每一秒传输的数据位数，即波特率），一般选择9600,19200,115200等。
确定好传输速率后，我们还需要确定传输数据的格式，UART串口通信的数据包以帧为单位，常用的帧结构为：1位起始位+8位数据位+1位奇偶校验位（可选）+1位停止位。
举例波形说明如下图：
上图为：1位起始位+8位数据位+1位偶校验位+1位停止位 的波形。
根据查找ASCII码表得知’ A’字符的ASCII值为41（十进制），将其转换成二进制应该为0100 0001，小端传输，即低位（LSB）在前，高位（MSB）在后，和上图所示一致。
上图中各位的详细说明如下：
1) 空闲位:
平时没有数据时，数据线为高电平（逻辑1）；
2) 起始位:
当需要发送数据时，UART将改变UARTx_TXD的状态，变为低电平，即为上图中的起始位（逻辑0）；
3) 数据位:
可以有5、6、7或8位的数据，一般我们是按字节（8位）传输数据，发送方一位一位的改变数据线上的状态（高电平或低电平）将它们发送出去，传输数据时先传最低位，最后传送最高位。
字符’A’的8位二进制字符是0100 0001，先发送最低位bit 0，其值为1；再发送bit 1，其值为0，如此继续；最后发送最高位bit 7，其值为0。
4) 奇偶校验位
如果使用了奇偶校验功能，有效数据位发送完毕后，还要发送1个校验位（奇偶校验位）。
有两种校验方法：奇校验，偶校验-------数据位连同校验位中，“1”的数目等于奇数或偶数。奇偶校验只能检错，不能纠错的。而且只能检测1位误码，检测出有错后只能要求重发，没法纠正的。
上图中使用的是偶较验，即8个数据位和1个校验位中，一共有偶数个“1”：2个。
5) 停止位
停止位（逻辑1）用来表示当前数据传输完毕。
停止位的长度有三种：1位，1.5位，2位，通常我们选择1位即可。
8.2 IMX6ULL UART寄存器介绍 UART:Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器。
8.2.1 IMX6ULL UART模块简介 IMX6ULL共8个独立的UART通道，即8个UART，主要特性如下：
a.兼容高速串口标准TIA/EIA-232-F，高达5Mbit/s；
b.低速串行红外接口（IR），兼容Ir-DA（速度高达115.2Kbit/s）；
c.支持9位或多点模式（RS-485）（自动从机地址检测）；
d.1或2位停止位；
e.可编程奇偶校验（偶校验，奇校验，不校验）；
f.自动波特率检测（最高支持115.2Kbit/s）；
g.可屏蔽中断
h.软复位（SRST_B）
以上只是列举了部分常用的特性，如需要更加详细的了解需要查看芯片手册《Chapter 55 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter(UART)》。
8.2.2 IMX6ULL UART寄存器简介 IMX6ULL 8路UART通道，每一路通道都有17个寄存器，掌握其中一路通道，其他通道都是照葫芦画瓢，只是基地址变了和IO复用管脚不同了。
UART1的寄存器如下图：
而我们本次实验使用到的只有上面红色框框9项。
8.2.2.1 UART1_URXD： 主要用于接收串口数据的寄存器，只有低八位的空间是存储接收数据的，其他是一些判断位，基本用不上；
用于发送串口数据的寄存器，只有低八位的空间用于发送数据，其他位保留不使用；
控制寄存器1，用于设置串口各类功能的使能，例如自动波特率检测的使能，发送中断，串口DMA使能，串口使能等。而我们本章节只使用bit0，串口使能即可。
控制寄存器2：主要用于设置串口的发送帧格式，帧长，是否奇偶校验，是否忽略有RTS，软复位等，本章只使用其中的5位，后续UART编程会详细讲解。
控制寄存器3：我们只设置bit2，官方要求设置，属于芯片特点。
串口FIFO控制寄存器，设置发送与接收的fifo的大小，最大32字节，串口时钟分频系数等，只要把RFDIV此位设置为不分频，其他用默认值即可，更详细使用会在后面的UART编程中讲解。
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8.2.2.7 UART1_USR2： 串口状态寄存器，该寄存器里面主要是一些串口的状态位，我们本章只使用了TXDC发送完成位与ROR接收数据就绪位。详细使用会在后面UART编程中讲解
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8.2.2.8 UART1_UBIR与UART1_UBMR： 用于设置波特率即每秒可传输的位数，后面UART编程会详细讲解。
基本我们使用的寄存器就这些，其他都是一些功能扩展，想详细了解的可以查看芯片手册的《Chapter 55 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter(UART)》
8.3 IMX6ULL UART编程 8.3.1 看原理图确定UART引脚
从上图可知，采用的UART转USB的方案，使用的是UART1。查看IMX6ULL芯片手册《Chapter 55 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter(UART)》中涉及关键字UART1的寄存器并设置它。
8.3.2 涉及的UART1寄存器配置 寄存器配置共分为4步骤，该小节中的代码都在程序文件uart.c中
8.3.2.1 步骤1：配置并使能UART1时钟 配置并使能UART1时钟，参考资料：芯片手册《Chapter 18: Clock Controller Module (CCM)》
①需要配置UART模块的时钟（寄存器：CCM_CSCDR1）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-db7puYcS-1642060106753)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/DongshanPI/HomeSite-Photos@main/IMX6ULL-BareMetal/08_UART_Promgram_image014.png)]
根据上图可知，我们需要设置CCM_CSCDR1 [UART_CLK_SEL]和CCM_CSCDR1 [UART_CLK_PODF]。
由上图CCM_CSCDR1寄存器，我们可以了解到
CCM_CSCDR1 [UART_CLK_SEL]默认值为0；CCM_CSCDR1 [UART_CLK_PODF]默认值为0
我们一般选择 pll3_80m 作为 UART 的时钟源，UART_CLK_PODF分频系数选1分频（不分频），最后得到UART的时钟频率为80MHz。
正好默认值都为0满足我们的时钟需求，所以后续的编程实验，串口时钟这部分可以不设置，用默认值就可以了。
②需要使能UART模块的时钟（寄存器：CCM_CCGR5）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Q28rkb2b-1642060106755)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/DongshanPI/HomeSite-Photos@main/IMX6ULL-BareMetal/08_UART_Promgram_image017.png)]
由上图CCM_CCGR5寄存器，我们可以了解到CCM_CCGR5[CG12] 的默认值为11
参考章节《4-1.3 CCM用于设置是否向GPIO模块提供时钟》我们了解到11表示该模块全程使能，使用默认值，无需设置。
因此时钟这块我们都不需要配置，直接使用默认值即可。
8.3.2.2 步骤2：复用相关GPIO为UART1功能 复用相关GPIO为UART1功能，参考资料：芯片手册《Chapter 32: IOMUX Controller (IOMUXC)》
根据前面硬件连接讲解，我们知道串口通信精简接法需要3根信号线，其中GND已由硬连接了，所以接下来我们需要配置剩余的两个GPIO引脚 （UART1_TXD与UART1_RXD）
①需要配置UART1_TX复用功能
（寄存器：IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_TX_DATA）
由上图我们得知IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_TX_DATA[MUX_MODE]的默认值为0101，因此我们需要将其改为0，用于UART_TX功能
②需要配置UART1_RX复用功能
（寄存器：IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RX_DATA）
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JPiLTrbP-1642060106756)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/DongshanPI/HomeSite-Photos@main/IMX6ULL-BareMetal/08_UART_Promgram_image019.png)]
由上图我们得知IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RX_DATA[MUX_MODE]的默认值为0101，因此我们需要将其改为0，用于UART_RX功能。（程序文件：uart.c）
IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_TX_DATA = (volatile unsigned int *)(0x20E0084);
IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RX_DATA = (volatile unsigned int *)(0x20E0088);
*IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RX_DATA = 0;
*IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_TX_DATA = 0;
③ 需要配置UART1_TX硬件参数（寄存器：IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_TX_DATA）
参考章节《4-1.3 IOMUXC：引脚的模式(Mode、功能)》，经过比对，我们使用默认值（0x10b0）即可，无需配置。
④ 需要配置UART1_RX硬件参数（寄存器：IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_RX_DATA）
参考章节《4-1.3 IOMUXC：引脚的模式(Mode、功能)》， 经过比对，我们使用默认值（0x10b0）即可，无需配置。
8.3.2.3 步骤3：设置UART1传输格式，波特率 设置UART1传输格式，波特率
① 配置寄存器UART1_UCR2（0x2020084）
设置UART1传输格式
UART1->UCR2 |= (1
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