对串行设备的理解

大学毕业之前一直都没有接触到嵌入式，所以对这个概念的理解也是很糊，互联网上也比较难找到通俗易懂的定义。

下面我来说说我自己的理解：

这个问题需要从数据流来考虑，一个设备时会发送信息的（数据），所谓一个局部系统（此设备），那么这个信息流就是它的输出，当然此设备肯定也会有输入，因为一个系统不可能只有输出，没有输入。从信息论的角度看，因为信息不会自发（凭空）的产生（信息的产生须有一个熵的来源）。所以程序不会自发产生数据，必然有数据是对程序的输入，因为这个输入，程序才产生了输出。那么设备也是一个硬件化的程序，这样就非常好理解。所以设备产生的数据输出，是随着时间的累加逐个过来的，以数据的处理者（一般是CPU），这些数据就可以当做输入。类似于有限状态机的模型。比如，网路上我们看视频，视频的帧信息就是逐个过来的，那么这边系统处理这些数据，就是把这些逐个过来的数据压入进队列（FIFO），然后从这个队列中逐个获取信息，这个就是所谓的流。（数据流）。有些东西必须用流的这种思想方式来做，数据的生产者一直在产生数据，数据的消费者也需要不断处理（消费）这些数据。所以从抽象上它就必须是串行的。就是一点点的处理生产者传过来的数据，而不是所有数据传过来再处理。（当然，串行设备的数据大小有点随机，也不可能知道它到底有多少数据产生，比如鼠标，键盘，调制调解器（Modem）就是串行设备，因为我们的键盘，鼠标击键的消息是随机不断的，无穷的））。

 

这也是UART存在的目的，在串行通信和并行通信间作为一个中间者转换。因为计算机内部使用并行数据，不可能直接把并行数据传到串行设备中。过程是这样的：CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器（临时内存块）中，再通过FIFO（先入先出队列）传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章（那么就不是串行了），不可能传送到调制调解器（Modem）。