Ako se sjetimo starih dijelova računala poput pisača, miša, tipkovnica je povezana uz pomoć konektora. Proces komunikacije između računala i ovih dijelova mogao bi se obaviti pomoću UART-a. Univerzalna serijska sabirnica (USB) promijenila je sve vrste komunikacijskih principa na računalima. Ali, UART se i dalje koristi u gore navedenim aplikacijama. Otprilike sve vrste mikrokontrolera arhitekture imaju ugrađeni UART hardver zbog serijske komunikacije i za komunikaciju koriste samo dva kabela. Ovaj članak govori o tome što UART, Kako UART radi, razlika između serijske i paralelne komunikacije, UART blok dijagram , UART komunikacija, UART međusobno povezivanje, aplikacije, prednosti i nedostaci.
Što je UART?
The UART puni obrazac je 'Univerzalni asinkroni prijemnik / odašiljač', a ugrađena je IC u mikrokontroleru, ali nije poput komunikacijskog protokola (I2C & SPI). Glavna funkcija UART-a je serijska podatkovna komunikacija. U UART-u se komunikacija između dva uređaja može ostvariti na dva načina, naime serijska i paralelna podatkovna komunikacija.
UART
Serijska i paralelna komunikacija
U serijskoj komunikaciji podataka, podaci se mogu prenijeti putem jednog kabela ili linije u bit-bit obliku, a potrebna su samo dva kabela. Serijska podatkovna komunikacija nije skupa u usporedbi s paralelnom komunikacijom. Potrebno je vrlo malo strujnih krugova, kao i žica. Stoga je ova komunikacija vrlo korisna u složenim krugovima u usporedbi s paralelnom komunikacijom.
Paralelnom podatkovnom komunikacijom, podaci se mogu prenositi kroz više kabela odjednom. Paralelna podatkovna komunikacija skupa je, ali i vrlo brza, jer zahtijeva dodatni hardver i kabele. Najbolji primjeri za ovu komunikaciju su stari pisači, PCI, RAM itd.
Paralelna komunikacija
UART blok dijagram
Blok dijagram UART sastoji se od dvije komponente, naime odašiljača i prijamnika koji je prikazan u nastavku. Odjeljak odašiljača uključuje tri bloka, naime registar zadržavanja prijenosa, registar pomaka i također upravljačku logiku. Isto tako, odjeljak prijamnika uključuje registar zadržavanja primanja, registar pomaka i upravljačku logiku. Ova dva odjeljka obično pruža generator brzine prijenosa. Ovaj se generator koristi za generiranje brzine kada odjeljak odašiljača i odjeljak prijemnika mora prenositi ili primati podatke.
Registar zadržavanja u odašiljaču sadrži bajt podataka koji se prenosi. Registri pomaka u odašiljaču i prijamniku pomiču bitove udesno ili ulijevo dok se bajt podataka ne prenese ili ne primi. Logika upravljanja čitanjem (ili) pisanja koristi se za kazivanje kada čitati ili pisati.
Generator brzine prijenosa između odašiljača i prijamnika generira brzinu koja se kreće od 110 bps do 230400 bps. Obično su brzine prijenosa mikrokontrolera 9600 do 115200.
UART blok dijagram
UART komunikacija
U ovoj su komunikaciji dostupne dvije vrste UART-a, naime odašiljanje UART-a i primanje UART-a, a međusobnu komunikaciju mogu izravno obaviti. Za to su potrebna samo dva kabela za komunikaciju između dva UART-a. Protok podataka odvijat će se s prijenosne (Tx) i prijemne (Rx) pinove UART-ova. U UART-u se prijenos podataka s Tx UART na Rx UART može izvršiti asinkrono (ne postoji CLK signal za sinkronizaciju o / p bitova).
Prijenos podataka UART-a može se izvršiti korištenjem podatkovne sabirnice u obliku paralele od strane drugih uređaja poput mikrokontrolera, memorije, CPU-a itd. Nakon primanja paralelnih podataka sa sabirnice, formira podatkovni paket dodavanjem tri bita poput pokretanja, zaustavljanja i pariteta. On čita bit podataka po bit i prima pretvorene podatke u paralelni oblik kako bi eliminirao tri bita podatkovnog paketa. Zaključno, podatkovni paket koji je primio UART prenosi se paralelno prema podatkovnoj sabirnici na prijemnom kraju.
UART komunikacija
Start bit
Start-bit je poznat i kao sinkronizacijski bit koji se postavlja ispred stvarnih podataka. Općenito se neaktivnim prijenosnim vodom upravlja na visokonaponskoj razini. Da bi započeo prijenos podataka, UART prijenos povlači podatkovnu liniju s visokonaponske razine (1) na nisku naponsku razinu (0). Dobivanje UART primjećuje ovu transformaciju s visoke na nisku razinu preko podatkovne linije, kao i započinje razumijevanje stvarnih podataka. Općenito, postoji samo jedan startni bit.
Stop bit
Zaustavni bit nalazi se na kraju podatkovnog paketa. Obično je ovaj bit 2-bitni, ali često se koristi samo na bitovima. Kako bi zaustavio emitiranje, UART održava podatkovnu liniju na visokom naponu.
Paritetni bit
Paritetni bit omogućuje prijemniku da provjeri jesu li prikupljeni podaci ispravni ili ne. Riječ je o niskorazinskom sustavu za provjeru grešaka i bit parnosti dostupan je u dva raspona poput Parnog pariteta i Neparnog pariteta. Zapravo, ovaj se bit ne koristi široko pa nije ni obvezan.
Bit podataka ili okvir podataka
Bitovi podataka uključuju stvarne podatke koji se prenose od pošiljatelja do primatelja. Duljina podatkovnog okvira može biti između 5 i 8. Ako se bit parnosti ne koristi kada bi duljina podatkovnog okvira mogla biti 9-bitna. Općenito, LSB podataka koji se prvo prenose, a zatim je vrlo koristan za prijenos.
UART sučelje
Sljedeća slika prikazuje UART-ovo povezivanje sa mikrokontroler . UART komunikacija može se izvršiti pomoću tri signala poput TXD, RXD i GND.
Korištenjem ovoga možemo prikazati tekst na osobnom računalu s ploče mikrokontrolera 8051, kao i UART modula. Na ploči 8051 postoje dva serijska sučelja poput UART0 i UART1. Ovdje se koristi UART0 povezivanje. Tx pin prenosi podatke na računalo, a Rx pin prima podatke s računala. Brzina prijenosa može se koristiti za označavanje brzina i mikrokontrolera i računala. Prijenos i prijem podataka mogu se pravilno obaviti kada su brzine prijenosa podataka i mikrokontrolera i računala slične.
UART sučelje
Primjene UART-a
UART se obično koristi u mikrokontrolerima za točne zahtjeve, a oni su također dostupni u raznim komunikacijskim uređajima poput bežična komunikacija , GPS jedinice, Bluetooth modul i mnoge druge aplikacije.
Komunikacijski standardi poput RS422 i TIA koriste se u UART-u, osim za RS232. UART je obično zasebna IC koja se koristi u UART serijske komunikacije.
Prednosti i nedostaci UART-a
Prednosti i nedostaci UART-a uključuju sljedeće
- Za podatkovnu komunikaciju potrebne su samo dvije žice
- CLK signal nije potreban.
- Uključuje bit parnosti za omogućavanje provjere pogrešaka
- Raspored podatkovnog paketa može se izmijeniti jer su obje površine uređene za njega
- Veličina okvira podataka je maksimalno 9 bitova
- Ne sadrži nekoliko pomoćnih (ili) glavnih sustava
- Svaka brzina prijenosa UART-a trebala bi biti u međusobnom udjelu od 10%
Dakle, ovdje se radi o pregledu Univerzalni asinkroni prijemnik-odašiljač (UART) je jedno od temeljnih sučelja koje pruža jednostavnu, isplativu i dosljednu komunikaciju između mikrokontrolera kao i računala. Evo pitanja za vas što su UART igle ?
