Kung natatandaan namin ang mga lumang bahagi ng computer tulad ng printer, mouse, ang keyboard ay naiugnay sa tulong ng mga konektor. Ang proseso ng komunikasyon sa pagitan ng computer at ng mga bahaging ito ay maaaring gawin gamit ang UART. Ang Universal Serial Bus (USB) ay nagbago ng lahat ng uri ng mga prinsipyo ng komunikasyon sa mga computer. Ngunit, ang UART ay ginagamit pa rin sa mga idineklarang application sa itaas. Tinatayang lahat mga uri ng microcontroller ang mga arkitektura ay may built-in na hardware ng UART dahil sa serial na komunikasyon at gumagamit lamang ng dalawang mga kable para sa komunikasyon. Tinalakay sa artikulong ito kung ano ang UART, Paano gumagana ang UART, ang pagkakaiba sa pagitan ng serial at parallel na komunikasyon, Diagram ng block ng UART , Pakikipag-usap sa UART, pag-interfacing ng UART, Mga Aplikasyon, Pakinabang, at Mga Disadentahe.
Ano ang UART?
Ang UART buong form ay 'Universal Asynchronous Receiver / Transmitter', at ito ay isang inbuilt IC sa loob ng isang microcontroller ngunit hindi tulad ng isang protocol sa komunikasyon (I2C & SPI). Ang pangunahing pag-andar ng UART ay ang serial data na komunikasyon. Sa UART, ang komunikasyon sa pagitan ng dalawang aparato ay maaaring gawin sa dalawang paraan katulad ng serial data na komunikasyon at parallel data na komunikasyon.
UART
Serial at Parallel Communication
Sa serial data na komunikasyon, ang data ay maaaring mailipat sa pamamagitan ng isang solong cable o linya sa isang maliit na form at nangangailangan ito ng dalawang mga kable lamang. Ang komunikasyon sa serial data ay hindi mahal kapag inihambing namin sa parallel na komunikasyon. Nangangailangan ito ng mas kaunting circuitry pati na rin ang mga wire. Sa gayon, ang komunikasyon na ito ay lubhang kapaki-pakinabang sa mga compound ng circuit kumpara sa parallel na komunikasyon.
Sa kahanay na komunikasyon ng data, ang data ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng maraming mga cable nang sabay-sabay. Ang parallel data na komunikasyon ay mahal pati na rin napakabilis, dahil nangangailangan ito ng karagdagang hardware at mga kable. Ang pinakamahusay na mga halimbawa para sa komunikasyon na ito ay ang mga lumang printer, PCI, RAM, atbp.
Parallel Communication
Diagram ng UART Block
Ang diagram ng block ng UART ay binubuo ng dalawang bahagi na katulad ng transmiter at tatanggap na ipinapakita sa ibaba. Ang seksyon ng transmitter ay may kasamang tatlong mga bloke katulad ng pagpapadala ng rehistro ng paghawak, paglilipat ng rehistro at kontrolin din ang lohika. Gayundin, ang seksyon ng tatanggap ay nagsasama ng isang makatanggap ng rehistro ng hold, shift register, at control logic. Ang dalawang seksyon na ito ay karaniwang ibinibigay ng isang baud-rate-generator. Ginagamit ang generator na ito para sa pagbuo ng bilis kapag ang seksyon ng transmitter at seksyon ng tatanggap ay kailangang maghatid o tumanggap ng data.
Ang hold register sa transmitter ay naglalaman ng data-byte na maipapadala. Ang paglilipat ng mga rehistro sa transmiter at tatanggap ay lilipat ng mga piraso sa kanan o kaliwa hanggang sa ang isang byte ng data ay mailipat o natanggap. Ang isang nabasa (o) sumulat sa control control ay ginagamit para sa pagsasabi kung kailan babasahin o magsulat.
Ang baud-rate-generator sa gitna ng transmiter at ang tatanggap ay bumubuo ng bilis na saklaw mula 110 bps hanggang 230400 bps. Karaniwan, ang mga rate ng baud ng mga microcontroller ay 9600 hanggang 115200.
Diagram ng UART Block
Komunikasyon sa UART
Sa komunikasyon na ito, mayroong dalawang uri ng UART na magagamit katulad ng paglilipat ng UART at pagtanggap ng UART, at ang komunikasyon sa pagitan ng dalawang ito ay maaaring gawin nang direkta sa bawat isa. Para sa mga ito, kailangan lang ng dalawang mga kable upang makipag-usap sa pagitan ng dalawang UART. Ang daloy ng data ay magmumula sa parehong pagpapadala (Tx) at pagtanggap ng (Rx) mga pin ng mga UART. Sa UART, ang paghahatid ng data mula sa Tx UART patungo sa Rx UART ay maaaring gawin nang hindi magkakasabay (walang CLK signal para sa pagsabay sa mga o / p bits).
Ang paghahatid ng data ng isang UART ay maaaring gawin sa pamamagitan ng paggamit ng isang data bus sa anyo ng parallel ng iba pang mga aparato tulad ng isang microcontroller, memorya, CPU, atbp Matapos matanggap ang parallel data mula sa bus, bumubuo ito ng isang data packet sa pamamagitan ng pagdaragdag ng tatlong piraso tulad ng pagsisimula, paghinto at pagkakapareho. Binabasa nito nang kaunti ang packet ng data at binago ang natanggap na data sa parallel form upang maalis ang tatlong piraso ng packet ng data. Bilang konklusyon, ang data packet na natanggap ng mga paglilipat ng UART nang kahanay patungo sa data bus sa pagtanggap.
Komunikasyon sa UART
Simulan ang Bit
Ang Start-bit ay kilala rin bilang isang bit ng pagsabay na inilagay bago ang aktwal na data. Pangkalahatan, ang isang hindi aktibong linya ng paghahatid ng data ay kinokontrol sa isang mataas na boltahe na antas. Upang masimulan ang paghahatid ng data, ihinahatid ng paghahatid ng UART ang linya ng data mula sa isang mataas na antas ng boltahe (1) sa isang mababang antas ng boltahe (0). Napansin ng pagkuha ng UART ang pagbabagong ito mula sa mataas na antas hanggang sa mababang antas sa linya ng data pati na rin nagsisimula ng pag-unawa sa totoong data. Pangkalahatan, mayroon lamang isang solong pagsisimula ng kaunti.
Itigil ang Bit
Ang Stop Bit ay inilalagay sa pagtatapos ng packet ng data. Kadalasan, ang bit na ito ay 2-bit ang haba ngunit madalas sa kaunting ginamit lamang. Upang matigil ang pag-broadcast, ang UART pinapanatili ang linya ng data sa mataas na boltahe.
Parity Bit
Pinapayagan ng Parity bit ang tatanggap upang matiyak kung ang nakolektang data ay tama o hindi. Ito ay isang mababang antas ng pagsisiyasat ng system at ang pagkakapareho ay magagamit sa dalawang saklaw tulad ng Kahit Parity pati na rin ang Odd Parity. Sa totoo lang, ang bit na ito ay hindi malawak na ginagamit kaya hindi ito sapilitan.
Mga Data Bits o Data Frame
Kasama sa mga bits ng data ang totoong data na ihinahatid mula sa nagpadala sa tatanggap. Ang haba ng frame ng data ay maaaring nasa pagitan ng 5 & 8. Kung ang parity bit ay hindi ginamit kapag ang haba ng frame ng data ay maaaring maging 9-bit ang haba. Pangkalahatan, ang LSB ng data na maihahatid muna pagkatapos ay napaka kapaki-pakinabang para sa paglilipat.
UART Interfacing
Ipinapakita ng sumusunod na pigura ang pakikipag-ugnay sa UART isang microcontroller . Ang komunikasyon sa UART ay maaaring gawin gamit ang tatlong signal tulad ng TXD, RXD, at GND.
Sa pamamagitan ng paggamit nito, maaari naming maipakita ang isang teksto sa personal na computer mula sa 8051 microcontroller board pati na rin ang module ng UART. Sa 8051 board, mayroong dalawang serial interface tulad ng UART0 at UART1. Dito, ginagamit ang interfacing ng UART0. Ang Tx pin ay nagpapadala ng impormasyon sa PC at ang Rx pin ay tumatanggap ng impormasyon mula sa PC. Maaaring gamitin ang rate ng baud upang ipahiwatig ang mga bilis ng parehong microcontroller at PC. Ang paghahatid ng data at pagtanggap ay maaaring gawin nang maayos kapag ang baud rate ng parehong microcontroller & PC ay magkatulad.
UART Interfacing
Mga aplikasyon ng UART
Karaniwang ginagamit ang UART sa mga microcontroller para sa eksaktong mga kinakailangan, at magagamit din ito sa iba't ibang mga kagamitang pangkomunikasyon tulad ng linyang walang kable , Mga yunit ng GPS, Module ng Bluetooth , at maraming iba pang mga application.
Ang mga pamantayan sa komunikasyon tulad ng RS422 & TIA ay ginagamit sa UART maliban sa RS232. Karaniwan, ang isang UART ay isang hiwalay na IC na ginamit sa Mga serial na komunikasyon sa UART.
Mga Kalamangan at Kalamangan ng UART
Ang mga kalamangan at kahinaan ng UART ay nagsasama ng mga sumusunod
- Nangangailangan lamang ito ng dalawang wires para sa komunikasyon sa data
- Hindi kinakailangan ang signal ng CLK.
- Nagsasama ito ng isang parity bit para sa pagpapahintulot na suriin ang mga error
- Maaaring mabago ang pag-aayos ng packet ng data dahil ang parehong mga ibabaw ay nakaayos para dito
- Ang laki ng frame ng data ay isang max na 9 na piraso
- Wala itong hawak na maraming mga alipin (o) mga master system
- Ang bawat rate ng UART baud rate ay dapat nasa 10% ng bawat isa
Kaya, ito ay tungkol sa isang pangkalahatang ideya ng Universal Asynchronous Receiver Transmitter Ang (UART) ay isa sa mga pangunahing interface na nagbibigay ng isang simple, epektibo sa gastos at pare-pareho na komunikasyon sa mga microcontroller pati na rin sa PC. Narito ang isang katanungan para sa iyo kung ano ang UART pin ?
