Ja atceramies vecās datora daļas, piemēram, printeri, peli, tastatūra ir saistīta ar savienotāju palīdzību. Saziņas procesu starp datoru un šīm daļām varētu veikt, izmantojot UART. Universal Serial Bus (USB) ir mainījis visu veidu sakaru principus datoros. Bet UART joprojām tiek izmantots iepriekš deklarētajās lietojumprogrammās. Aptuveni visi mikrokontrolleru veidi arhitektūrā ir iebūvēta UART aparatūra sērijveida sakaru dēļ, un saziņai tiek izmantoti tikai divi kabeļi. Šajā rakstā ir apspriests UART Kā darbojas UART, atšķirība starp sērijveida un paralēlo komunikāciju, UART blokshēma , UART komunikācija, UART saskarne, lietojumprogrammas, priekšrocības un trūkumi.
Kas ir UART?
The UART pilna forma ir “universālais asinhronais uztvērējs / raidītājs”, un tas ir iebūvēts IC mikrokontrollerī, bet nav līdzīgs sakaru protokolam (I2C & SPI). UART galvenā funkcija ir datu sakaru sērija. UART sakarus starp divām ierīcēm var veikt divos veidos, proti, sērijveida un paralēlo datu sakarus.
UART
Seriālā un paralēla komunikācija
Sērijveida datu sakaros datus var pārsūtīt pa vienu kabeli vai līniju bitu veidā, un tam nepieciešami tikai divi kabeļi. Sērijveida datu komunikācija nav dārga, ja salīdzinām ar paralēlo komunikāciju. Tas prasa ļoti mazāku shēmu, kā arī vadu. Tādējādi šī komunikācija ir ļoti noderīga saliktajās ķēdēs, salīdzinot ar paralēlo komunikāciju.
Paralēli datu sakariem, datus var pārsūtīt pa vairākiem kabeļiem vienlaikus. Paralēlā datu komunikācija ir dārga, kā arī ļoti ātra, jo tai nepieciešama papildu aparatūra un kabeļi. Labākie šīs saziņas piemēri ir veci printeri, PCI, RAM utt.
Paralēla komunikācija
UART bloķēšanas diagramma
UART blokshēma sastāv no diviem komponentiem, proti, raidītāja un uztvērēja, kas parādīts zemāk. Raidītāja sadaļā ietilpst trīs bloki, proti, pārraides aiztures reģistrs, maiņu reģistrs un arī vadības loģika. Tāpat uztvērēja sadaļā ietilpst saņemšanas aizturēšanas reģistrs, nobīdes reģistrs un vadības loģika. Šīs divas sadaļas parasti nodrošina datu pārraides ātruma ģenerators. Šis ģenerators tiek izmantots ātruma ģenerēšanai, kad raidītāja sekcijai un uztvērēja sekcijai jāpārraida vai jāsaņem dati.
Aizturēšanas reģistrs raidītājā satur pārsūtāmos datu baitus. Pārvietotāju reģistri raidītājā un uztvērējā pārvieto bitus pa labi vai pa kreisi, līdz tiek nosūtīts vai saņemts datu baits. Lasīšanas (vai) rakstīšanas vadības loģika tiek izmantota, lai pateiktu, kad lasīt vai rakstīt.
Pārraides ātruma ģenerators starp raidītāju un uztvērēju ģenerē ātrumu, kas svārstās no 110 līdz 230400 b / s. Parasti mikrokontrolleru pārraides ātrums ir no 9600 līdz 115200.
UART bloķēšanas diagramma
UART komunikācija
Šajā saziņā ir pieejami divu veidu UART, proti, UART pārraide un UART saņemšana, un saziņu starp šiem diviem var veikt tieši viens otrs. Lai sazinātos starp diviem UART, ir nepieciešami vienkārši divi kabeļi. Datu plūsma būs gan no UART sūtītājiem (Tx), gan saņemošajiem (Rx). UART datu pārraidi no Tx UART uz Rx UART var veikt asinhroni (o / p bitu sinhronizēšanai nav CLK signāla).
UART datu pārraidi var veikt, izmantojot datu kopni paralēli kā citas ierīces, piemēram, mikrokontrolleris, atmiņa, centrālais procesors utt. Pēc paralēlo datu saņemšanas no kopnes tas veido datu paketi, pievienojot trīs bitus piemēram, sākums, apstāšanās un paritāte. Tas pa vienam nolasa datu paketi un pārveido saņemtos datus paralēlā formā, lai izslēgtu trīs datu paketes bitus. Noslēgumā jāsaka, ka datu pakete, ko saņem UART, saņemšanas galā paralēli pāriet uz datu kopni.
UART komunikācija
Sākuma bits
Sākuma bits ir pazīstams arī kā sinhronizācijas bits, kas atrodas pirms faktiskajiem datiem. Parasti neaktīvu datu pārraides līniju kontrolē augstsprieguma līmenī. Lai sāktu datu pārraidi, UART pārraide velk datu līniju no augstsprieguma līmeņa (1) uz zema sprieguma līmeni (0). Iegūstošais UART pamana šo transformāciju no augsta līmeņa uz zemu datu līnijā, kā arī sāk saprast reālos datus. Parasti ir tikai viens sākuma bits.
Stop Bit
Stop bits tiek ievietots datu paketes beigās. Parasti šis bits ir 2 bitu garš, bet bieži tiek izmantots tikai bits. Lai pārtrauktu apraidi, UART uztur datu līniju uz augstsprieguma.
Paritātes bits
Paritātes bits ļauj uztvērējam pārliecināties, vai savāktie dati ir pareizi vai nē. Tā ir zema līmeņa defektu pārbaudes sistēma, un paritātes bits ir pieejams divos diapazonos, piemēram, Even Parity, kā arī Odd Parity. Patiesībā šis bits netiek plaši izmantots, tāpēc tas nav obligāts.
Datu biti vai datu rāmis
Datu biti ietver reālos datus, kas tiek pārsūtīti no sūtītāja uz saņēmēju. Datu rāmja garums varētu būt no 5 līdz 8. Ja paritātes bits netiek izmantots, ja datu rāmja garums varētu būt 9 biti. Parasti pārsūtāmo datu LSB vispirms ir ļoti noderīgi pārsūtīšanai.
UART mijiedarbība
Šajā attēlā parādīta UART saskarne ar mikrokontrolleris . UART komunikāciju var veikt, izmantojot trīs signālus, piemēram, TXD, RXD un GND.
Izmantojot to, mēs varam izstādīt tekstu personālajā datorā no 8051 mikrokontrolleru plates, kā arī no UART moduļa. 8051 dēlī ir divas sērijas saskarnes, piemēram, UART0 un UART1. Šeit tiek izmantota UART0 saskarne. Tx pin nosūta informāciju uz datoru, un Rx pin saņem informāciju no datora. Buda ātrumu var izmantot, lai apzīmētu gan mikrokontrollera, gan datora ātrumus. Datu pārraidi un uztveršanu var veikt pareizi, ja gan mikrokontrolleru, gan datoru datu pārraides ātrumi ir līdzīgi.
UART mijiedarbība
UART lietojumprogrammas
UART parasti izmanto mikrokontrolleros precīzām prasībām, un tie ir pieejami arī dažādās sakaru ierīcēs, piemēram, bezvadu sakari , GPS ierīces, Bluetooth modulis un daudzas citas lietojumprogrammas.
Sakaru standarti, piemēram, RS422 un TIA, tiek izmantoti UART, izņemot RS232. Parasti UART ir atsevišķs IC, ko izmanto UART sērijveida sakari.
UART priekšrocības un trūkumi
UART plusi un mīnusi ietver sekojošo
- Datu sakariem tas prasa tikai divus vadus
- CLK signāls nav nepieciešams.
- Tas ietver paritātes bitu, kas ļauj pārbaudīt kļūdas
- Datu pakešu izvietojumu var mainīt, jo tam ir sakārtotas abas virsmas
- Datu rāmja lielums ir ne vairāk kā 9 biti
- Tajā nav vairākas vergu (vai) galveno sistēmu
- Katram UART pārraides ātrumam jābūt 10% viens no otra
Tādējādi tas viss ir par Universāls asinhronā uztvērēja raidītājs (UART) ir viena no galvenajām saskarnēm, kas nodrošina vienkāršu, rentablu un konsekventu komunikāciju starp mikrokontrolleru, kā arī datoru. Šeit ir jautājums jums, kas ir UART tapas ?
