Jei prisimename senas kompiuterio dalis, pvz., Spausdintuvą, pelę, klaviatūra susieta su jungtimis. Ryšio procesą tarp kompiuterio ir šių dalių galima atlikti naudojant UART. „Universal Serial Bus“ (USB) pakeitė visus kompiuterio ryšio principus. Tačiau UART vis dar naudojamas aukščiau deklaruotose programose. Maždaug visi mikrovaldiklio tipai architektūros turi įmontuotą UART aparatinę įrangą dėl nuoseklaus ryšio ir ryšiui naudoja tik du kabelius. Šiame straipsnyje aptariama, kas yra UART, Kaip veikia UART, serijinio ir lygiagrečiojo ryšio skirtumas, UART blokinė schema , UART ryšys, UART sąsajos, programos, pranašumai ir trūkumai.
Kas yra UART?
The UART pilna forma yra „universalus asinchroninis imtuvas / siųstuvas“, ir tai yra mikrovaldiklyje įmontuotas IC, tačiau jis nėra panašus į ryšio protokolą (I2C ir SPI). Pagrindinė UART funkcija yra nuoseklus duomenų perdavimas. „UART“ ryšį tarp dviejų įrenginių galima atlikti dviem būdais, ty nuosekliuoju ir lygiagrečiu duomenų ryšiu.
UART
Nuoseklioji ir lygiagreti komunikacija
Vykdant nuoseklų duomenų perdavimą, duomenys gali būti perduodami per vieną kabelį arba liniją bitais po bitų ir tam reikia tik dviejų kabelių. Nuoseklus duomenų perdavimas nėra brangus, lyginant su lygiagrečiu ryšiu. Tam reikia labai mažiau grandinių, taip pat laidų. Taigi šis ryšys yra labai naudingas sudėtinėse grandinėse, lyginant su lygiagrečiu ryšiu.
Lygiagrečiai perduodant duomenis, duomenis galima perduoti vienu metu keliais kabeliais. Lygiagretus duomenų perdavimas yra brangus ir labai greitas, nes tam reikalinga papildoma aparatūra ir kabeliai. Geriausi šios komunikacijos pavyzdžiai yra seni spausdintuvai, PCI, RAM ir kt.
Lygiagretus bendravimas
UART blokinė schema
UART blokinę schemą sudaro du komponentai, būtent siųstuvas ir imtuvas, kurie parodyti žemiau. Siųstuvo skyriuje yra trys blokai, būtent perdavimo sulaikymo registras, poslinkio registras ir valdymo logika. Taip pat imtuvo skyriuje yra priėmimo sulaikymo registras, poslinkio registras ir valdymo logika. Šiuos du skyrius paprastai teikia duomenų perdavimo spartos generatorius. Šis generatorius naudojamas generuoti greitį, kai siųstuvo sekcija ir imtuvo sekcija turi perduoti arba priimti duomenis.
Sustabdymo registrą siųstuve sudaro duomenų baitai, kuriuos reikia perduoti. Siųstuvo ir imtuvo poslinkių registrai perkelia bitus į dešinę arba į kairę, kol bus perduotas ar priimtas duomenų baitas. Skaitymo (arba) rašymo valdymo logika naudojama norint pasakyti, kada reikia skaityti ar rašyti.
Baudos greičio generatorius tarp siųstuvo ir imtuvo sukuria greitį, kuris svyruoja nuo 110 bps iki 230400 bps. Paprastai mikrovaldiklių perdavimo sparta yra nuo 9600 iki 115200.
UART blokinė schema
UART komunikacija
Šiame komunikate yra dviejų tipų UART, būtent UART perdavimas ir UART priėmimas, o ryšį tarp šių dviejų gali tiesiogiai atlikti vienas kitas. Tam, norint bendrauti tarp dviejų UART, reikalingi tiesiog du kabeliai. Duomenų srautas bus tiek perduodančių (Tx), tiek gaunančių (Rx) UART kaiščių. „UART“ sistemoje duomenų perdavimas iš „Tx UART“ į „Rx UART“ gali būti atliekamas asinchroniškai (o / p bitams sinchronizuoti nėra CLK signalo).
UART duomenis galima perduoti naudojant lygiagrečios formos duomenų magistralę kitiems įrenginiams, tokiems kaip mikrovaldiklis, atmintis, procesorius ir kt. Gavęs lygiagrečius duomenis iš magistralės, jis sudaro duomenų paketą, pridedant tris bitus. kaip pradžia, pabaiga ir paritetas. Jis po truputį skaito duomenų paketą ir paverčia gautus duomenis lygiagrečia forma, kad pašalintų tris duomenų paketo bitus. Apibendrinant galima pasakyti, kad UART gaunamas duomenų paketas lygiagrečiai persiunčia duomenų duomenų magistralę priimančiame gale.
UART komunikacija
Pradėti bitą
Pradinis bitas taip pat žinomas kaip sinchronizavimo bitas, dedamas prieš faktinius duomenis. Paprastai neaktyvi duomenų perdavimo linija valdoma aukštos įtampos lygiu. Norint pradėti duomenų perdavimą, UART perdavimas tempia duomenų liniją nuo aukštos įtampos lygio (1) iki žemos įtampos lygio (0). Gaunantis UART pastebi šią transformaciją nuo aukšto lygio iki žemo lygio per duomenų liniją, taip pat pradeda suprasti tikrus duomenis. Paprastai yra tik vienas pradinis bitas.
„Stop Bit“
„Stop Bit“ dedamas duomenų paketo gale. Paprastai šis bitas yra 2 bitų ilgas, tačiau dažnai naudojamas tik bitai. Norėdami sustabdyti transliaciją, UART palaiko duomenų liniją esant aukštai įtampai.
Pariteto bitai
Pariteto bitas leidžia imtuvui įsitikinti, ar surinkti duomenys teisingi, ar ne. Tai yra žemo lygio gedimų tikrinimo sistema, o pariteto bitai yra prieinami dviem diapazonais, pavyzdžiui, lyginis ir nelyginis. Tiesą sakant, ši bitutė nėra plačiai naudojama, todėl ji nėra privaloma.
Duomenų bitai arba duomenų rėmas
Duomenų bitai apima tikrus duomenis, perduodamus iš siuntėjo gavėjui. Duomenų rėmelio ilgis gali būti nuo 5 iki 8. Jei pariteto bitas nenaudojamas, kai duomenų rėmelio ilgis gali būti 9 bitų. Paprastai pirmiausia perduodamų duomenų LSB yra labai naudinga perduoti.
UART sąsaja
Šiame paveikslėlyje parodyta UART sąsaja su mikrovaldiklis . UART ryšį galima atlikti naudojant tris signalus, tokius kaip TXD, RXD ir GND.
Naudodamiesi tuo, mes galime eksponuoti tekstą asmeniniame kompiuteryje iš 8051 mikrovaldiklio plokštės ir UART modulio. 8051 plokštėje yra dvi nuoseklios sąsajos, tokios kaip UART0 ir UART1. Čia naudojama UART0 sąsaja. Tx kaištis perduoda informaciją į kompiuterį, o Rx kaištis gauna informaciją iš kompiuterio. Perdavimo sparta gali būti naudojama mikrokontrolerio ir kompiuterio greičiams žymėti. Duomenų perdavimas ir priėmimas gali būti atliekamas tinkamai, kai tiek mikrovaldiklio, tiek kompiuterio perdavimo sparta yra panaši.
UART sąsaja
UART programos
UART paprastai naudojamas mikrovaldikliuose, norint atitikti tikslius reikalavimus, ir jie taip pat prieinami įvairiuose ryšio įrenginiuose, pvz bevielis ryšys , GPS įrenginiai, „Bluetooth“ modulis ir daug kitų programų.
Ryšio standartai, tokie kaip RS422 ir TIA, naudojami UART, išskyrus RS232. Paprastai UART yra atskiras IC, naudojamas UART nuoseklusis ryšys.
UART pranašumai ir trūkumai
„UART“ privalumai ir trūkumai apima šiuos dalykus
- Duomenims perduoti reikia tik dviejų laidų
- CLK signalo nereikia.
- Tai apima pariteto bitą, leidžiantį patikrinti klaidas
- Duomenų paketų išdėstymą galima modifikuoti, nes jam sutvarkyti abu paviršiai
- Duomenų rėmelio dydis yra daugiausia 9 bitai
- Jame nėra kelių vergų (ar) pagrindinių sistemų
- Kiekvienas UART duomenų perdavimo greitis turėtų būti 10% vienas kito
Taigi visa tai yra apžvalga Universalus asinchroninis imtuvo siųstuvas (UART) yra viena iš pagrindinių sąsajų, kuri suteikia paprastą, ekonomišką ir nuoseklų ryšį tarp mikrovaldiklių ir kompiuterių. Štai jums klausimas, kas yra UART kaiščiai ?
