Hvis vi husker de gamle datamaskindelene som skriver, mus, er tastaturet assosiert med hjelp av kontakter. Kommunikasjonsprosessen mellom datamaskinen og disse delene kan gjøres ved hjelp av UART. Universal Serial Bus (USB) har endret alle slags kommunikasjonsprinsipper på datamaskiner. Men UART brukes fortsatt i de ovennevnte deklarerte applikasjonene. Omtrent alle typer mikrokontroller arkitekturer har innebygd UART-maskinvare på grunn av seriell kommunikasjon og bruker bare to kabler for kommunikasjon. Denne artikkelen diskuterer hva UART, Hvordan UART fungerer, forskjellen mellom seriell og parallell kommunikasjon, UART blokkdiagram , UART-kommunikasjon, UART-grensesnitt, applikasjoner, fordeler og ulemper.
Hva er UART?
De UART fullform er 'Universal Asynchronous Receiver / Transmitter', og det er en innebygd IC i en mikrokontroller, men ikke som en kommunikasjonsprotokoll (I2C & SPI). Hovedfunksjonen til UART er seriell datakommunikasjon. I UART kan kommunikasjonen mellom to enheter gjøres på to måter, nemlig seriell datakommunikasjon og parallell datakommunikasjon.
UART
Seriell og parallell kommunikasjon
I seriell datakommunikasjon kan dataene overføres gjennom en enkelt kabel eller linje i bit-for-bit-form, og det krever bare to kabler. Seriell datakommunikasjon er ikke dyrt når vi sammenligner med parallell kommunikasjon. Det krever veldig mindre kretsløp samt ledninger. Dermed er denne kommunikasjonen veldig nyttig i sammensatte kretser sammenlignet med parallell kommunikasjon.
I parallell datakommunikasjon kan dataene overføres gjennom flere kabler samtidig. Parallell datakommunikasjon er både kostbar og veldig rask, da den krever ekstra maskinvare og kabler. De beste eksemplene på denne kommunikasjonen er gamle skrivere, PCI, RAM, etc.
Parallell kommunikasjon
UART-blokkskjema
UART-blokkdiagrammet består av to komponenter, nemlig senderen og mottakeren som er vist nedenfor. Senderseksjonen inkluderer tre blokker, nemlig overføringsregister, skiftregister og kontrolllogikk. På samme måte inkluderer mottakerseksjonen et mottaksregister, skiftregister og kontrollogikk. Disse to seksjonene blir ofte levert av en baud-rate-generator. Denne generatoren brukes til å generere hastigheten når senderseksjonen og mottakerseksjonen må overføre eller motta dataene.
Holderegisteret i senderen omfatter data-byten som skal overføres. Skiftregistrene i sender og mottaker beveger bitene til høyre eller venstre til en byte med data blir overført eller mottatt. En lese- (eller) skrivekontrollogikk brukes til å fortelle når du skal lese eller skrive.
Baud-rate-generatoren mellom senderen og mottakeren genererer hastigheten som varierer fra 110 bps til 230400 bps. Vanligvis er overføringshastighetene til mikrokontrollere 9600 til 115200.
UART-blokkskjema
UART-kommunikasjon
I denne kommunikasjonen er det to typer UARTs tilgjengelig, nemlig å overføre UART og motta UART, og kommunikasjonen mellom disse to kan gjøres direkte av hverandre. For dette kreves det bare to kabler for å kommunisere mellom to UART-er. Datastrømmen vil være fra både de transmitterende (Tx) og mottakende (Rx) pinnene til UART-ene. I UART kan dataoverføringen fra Tx UART til Rx UART gjøres asynkront (det er ikke noe CLK-signal for synkronisering av o / p-bitene).
Dataoverføringen til en UART kan gjøres ved å bruke en databuss i form av parallell av andre enheter som en mikrokontroller, minne, CPU, etc. Etter å ha mottatt parallelle data fra bussen, danner den en datapakke ved å legge til tre biter som start, stopp og paritet. Den leser datapakken bit for bit og konverterer de mottatte dataene til den parallelle formen for å eliminere de tre bitene i datapakken. Avslutningsvis overfører datapakken mottatt av UART parallelt mot databussen i mottakersiden.
UART-kommunikasjon
Start bit
Start-bit er også kjent som en synkroniseringsbit som plasseres før de faktiske dataene. Vanligvis styres en inaktiv datatransmisjonslinje på høyspenningsnivå. For å starte dataoverføringen drar UART-overføringen datalinjen fra et høyt spenningsnivå (1) til et lavt spenningsnivå (0). Den oppnådde UART merker denne transformasjonen fra høyt nivå til lavt nivå over datalinjen, så vel som begynner å forstå de virkelige dataene. Generelt er det bare en enkelt startbit.
Stopp bit
Stop Bit plasseres på slutten av datapakken. Vanligvis er denne biten 2-bits lang, men brukes ofte bare på bit. For å stoppe sendingen, UART holder datalinjen på høy spenning.
Paritetsbit
Paritetsbit lar mottakeren sikre om de innsamlede dataene er riktige eller ikke. Det er et lavt nivå feilkontrollsystem og paritetsbit er tilgjengelig i to områder som Even Parity så vel som Odd Parity. Egentlig er denne biten ikke mye brukt, så den er ikke obligatorisk.
Databit eller dataramme
Databitene inkluderer de virkelige dataene som overføres fra avsenderen til mottakeren. Datarammelengden kan være mellom 5 og 8. Hvis paritetsbiten ikke brukes når datarammelengden kan være 9-biters lang. Generelt sett er LSB for dataene som skal overføres først, så det er veldig nyttig for overføring.
UART-grensesnitt
Følgende figur viser UART-grensesnitt med en mikrokontroller . UART-kommunikasjonen kan gjøres ved hjelp av tre signaler som TXD, RXD og GND.
Ved å bruke dette kan vi stille ut en tekst på datamaskinen fra 8051 mikrokontrollerkort samt UART-modulen. I 8051-kortet er det to serielle grensesnitt som UART0 og UART1. Her brukes UART0-grensesnitt. Tx-pinnen overfører informasjonen til PC & Rx-pinnen mottar informasjonen fra PC. Baudrate kan brukes til å betegne hastighetene til både mikrokontrolleren og PCen. Dataoverføring og mottak kan gjøres riktig når baudhastighetene til både mikrocontroller og PC er like.
UART-grensesnitt
Bruk av UART
UART brukes normalt i mikrokontrollere for nøyaktige krav, og disse er også tilgjengelige i forskjellige kommunikasjonsenheter som trådløs kommunikasjon , GPS-enheter, Bluetooth-modul , og mange andre applikasjoner.
Kommunikasjonsstandardene som RS422 og TIA brukes i UART bortsett fra RS232. Vanligvis er en UART en egen IC som brukes i UART seriell kommunikasjon.
Fordeler og ulemper ved UART
Fordeler og ulemper med UART inkluderer følgende
- Det krever bare to ledninger for datakommunikasjon
- CLK-signal er ikke nødvendig.
- Den inkluderer en paritetsbit for å tillate å sjekke feilene
- Datapakkearrangementet kan modifiseres fordi begge overflater er ordnet for det
- Datarammestørrelsen er maks 9 bits
- Den har ikke flere slave (eller) mastersystemer
- Hver UART-overføringshastighet skal være i 10% av hverandre
Dermed handler alt om en oversikt over Universal asynkron mottakersender (UART) er et av de grunnleggende grensesnittene som gir en enkel, kostnadseffektiv og konsistent kommunikasjon mellom mikrokontroller og PC. Her er et spørsmål til deg hva som er UART-pinner ?
