UART（通用异步收发传输器）的工作原理主要涉及数据的发送和接收两个过程，以下是其具体的工作方式：

数据发送

1.并行数据转换为串行数据

：在发送端，UART首先从CPU或其他设备接收并行数据，这些数据通常是8位或16位等一组二进制数。UART内部有一个发送缓冲寄存器，用于暂存这些并行数据。然后，UART按照一定的时钟节拍，将并行数据逐位转换为串行数据，从发送引脚（TX）输出。

2.添加起始位和停止位

：为了让接收端能够准确地识别数据的开始和结束，UART在发送数据时，会在每个字节的数据前面添加一个起始位，通常起始位为低电平，表示数据传输的开始。在数据字节的后面添加一个或多个停止位，停止位通常为高电平，用于表示数据传输的结束。有些UART还可以设置奇偶校验位，用于对数据进行简单的校验，以提高数据传输的可靠性。

3.按照波特率发送数据

：UART按照预先设定的波特率来发送数据。波特率表示每秒传输的二进制位数，常见的波特率有9600、115200等。例如，当波特率为9600时，意味着每秒钟可以传输9600位数据。发送端会根据波特率的节奏，一位一位地将数据发送出去，确保数据在传输线上以正确的速率传输。

数据接收

1.检测起始位

：在接收端，UART的接收引脚（RX）不断监测输入信号的电平变化。当检测到一个从高电平到低电平的跳变时，UART认为可能是一个数据帧的起始位，开始启动接收过程。为了确保起始位的准确性，UART通常会在多个采样点对起始位进行检测，只有当连续多个采样点都检测到低电平时，才确认是真正的起始位。

2.采样数据位

：确认起始位后，UART按照波特率的节奏，在每个数据位的中间位置进行采样，获取数据的值。例如，如果波特率为9600，那么每1/9600秒就会对数据线上的电平进行一次采样，将采样到的电平值转换为二进制数据，依次存入接收缓冲寄存器中。

3.校验与组装数据

：接收完一个字节的数据位后，UART会根据设置的校验方式（如奇偶校验）对数据进行校验，检查数据在传输过程中是否发生错误。如果校验通过，UART将把接收到的串行数据转换为并行数据，存储在接收缓冲寄存器中，等待CPU或其他设备来读取。如果校验失败，UART可能会采取一些错误处理措施，如丢弃数据、发送错误信号等。

4.检测停止位

：在接收完数据位和校验位后，UART会检测停止位。如果检测到的停止位符合设定的标准（通常为高电平），则表示一个完整的数据帧接收完成。如果停止位不符合要求，UART可能会认为出现了传输错误，进行相应的错误处理。 在整个UART的工作过程中，发送端和接收端需要事先约定好波特率、数据位长度、停止位长度、校验方式等参数，以确保数据能够正确地发送和接收。