Kui me mäletame vanu arvuti osi, nagu printer, hiir, on klaviatuur ühendatud pistikute abiga. Suhtlusprotsessi arvuti ja nende osade vahel võiks teha UART-i abil. Universal Serial Bus (USB) on muutnud arvutites igasuguseid suhtluspõhimõtteid. Kuid ülal deklareeritud rakendustes kasutatakse UART-i endiselt. Ligikaudu kõik mikrokontrolleri tüübid arhitektuurides on seeriaside tõttu sisseehitatud UART-riistvara ja nad kasutavad suhtlemiseks ainult kahte kaablit. Selles artiklis käsitletakse, mida UART Kuidas UART töötab, erinevus jada- ja paralleelside vahel, UART plokkskeem , UART-side, UART-liides, rakendused, eelised ja puudused.
Mis on UART?
The UART täisvorm on universaalne asünkroonne vastuvõtja / saatja ja see on mikrokontrolleris sisseehitatud IC, kuid mitte nagu kommunikatsiooniprotokoll (I2C & SPI). UART-i põhiülesanne on jadaandmeside. UART-is saab kahe seadme vahelist sidet teha kahel viisil, nimelt järjestikune andmeside ja paralleelne andmeside.
UART
Järjestikune ja paralleelne suhtlus
Seeriandmesides saab andmeid edastada ühe kaabli või liini kaudu bit-bitti ja see nõuab vaid kahte kaablit. Jaamandmeside pole paralleelsuhtlusega võrreldes kallis. See nõuab nii elektriskeeme kui ka juhtmeid vähem. Seega on see side liitahelates paralleelsuhtlusega võrreldes väga kasulik.
Paralleelse andmeside kaudu saab andmeid edastada korraga mitme kaabli kaudu. Paralleelne andmeside on nii kallis kui ka väga kiire, kuna see nõuab täiendavat riistvara ja kaableid. Selle suhtluse parimad näited on vanad printerid, PCI, RAM jne.
Paralleelne suhtlus
UART plokkskeem
UART plokkskeem koosneb kahest komponendist, nimelt saatjast ja vastuvõtjast, mis on näidatud allpool. Saatja sektsioon sisaldab kolme plokki, nimelt edastuse oote register, nihkeregister ja ka juhtimisloogika. Samamoodi sisaldab vastuvõtjaosa vastuvõtu oote registrit, nihkeregistrit ja juhtimisloogikat. Need kaks jaotist pakuvad tavaliselt baudikiiruse generaator. Seda generaatorit kasutatakse kiiruse genereerimiseks, kui saatja sektsioon ja vastuvõtja sektsioon peavad andmeid edastama või vastu võtma.
Saatja oote register sisaldab edastatavat bait. Saatja ja vastuvõtja nihkeregistrid liigutavad bitte paremale või vasakule, kuni andmete bait edastatakse või võetakse vastu. Lugemise (või) kirjutamise juhtimisloogikat kasutatakse selleks, et öelda, millal lugeda või kirjutada.
Pöördekiiruse generaator saatja ja vastuvõtja vahel genereerib kiiruse vahemikus 110 bps kuni 230400 bps. Tavaliselt on mikrokontrollerite baudikiirused 9600 kuni 115200.
UART plokkskeem
UART-suhtlus
Selles suhtluses on saadaval kahte tüüpi UART-sid, nimelt UART-i edastamine ja UART-i vastuvõtmine ning nende kahe vahelist suhtlust saavad üksteisega otse teha. Selleks on kahe UART-i vahel suhtlemiseks vaja lihtsalt kahte kaablit. Andmete voog tuleb nii UART-de edastavatest (Tx) kui ka vastuvõtvatest (Rx) tihvtidest. UART-is saab andmeedastust Tx UART-st Rx UART-i teha asünkroonselt (o / p-bitide sünkroonimiseks puudub CLK-signaal).
UART-i andmeedastust saab teha, kasutades muid seadmeid, näiteks mikrokontrollerit, mälu, protsessorit jne, paralleelselt andmesiini kasutades. Pärast siinilt paralleelsete andmete vastuvõtmist moodustab see andmepaketi, lisades kolm bitti nagu algus, peatus ja pariteet. See loeb andmepaketti bitti kaupa ja teisendab vastuvõetud andmed paralleelsesse vormi, et kõrvaldada andmepaketi kolm bitti. Kokkuvõtteks võib öelda, et UART-i poolt vastu võetud andmepakett edastatakse vastuvõtvas otsas paralleelselt andmesiini suunas.
UART-suhtlus
Alusta natuke
Start-bit on tuntud ka kui sünkroonimisbitt, mis asetatakse tegelike andmete ette. Üldiselt juhitakse passiivset andmeedastusliini kõrgepingetasemel. Andmeedastuse alustamiseks lohistab UART-ülekanne andmeliini kõrgepingetasemelt (1) madalpingetasemele (0). UART-i hankimine märkab seda teisendust andmeliini kaudu kõrgelt tasemelt madalale ja alustab tegelike andmete mõistmist. Üldiselt on olemas ainult üks algusbitt.
Stop Bit
Stop-bitt asetatakse andmepaketi lõppu. Tavaliselt on see bitt 2-bitine pikk, kuid sageli kasutatakse ainult biti. Ülekande peatamiseks peab UART hoiab andmeliini kõrgepingel.
Pariteedibitt
Pariteedibitt võimaldab vastuvõtjal veenduda, kas kogutud andmed on õiged või mitte. See on madala taseme tõrke kontrollimise süsteem ja pariteedibitt on saadaval kahes vahemikus, näiteks paaris- ja paaritu pariteet. Tegelikult pole seda bitti laialt kasutatud, seega pole see kohustuslik.
Andmebitid või andmeraam
Andmebitid sisaldavad tegelikke andmeid, mida edastatakse saatjalt vastuvõtjale. Andmekaadri pikkus võib olla vahemikus 5 kuni 8. Kui pariteedibitti ei kasutata, võib andmeraami pikkus olla 9-bitine. Üldiselt on kõigepealt edastatavate andmete LSB seejärel edastamiseks väga kasulik.
UART-liidestamine
Järgmine joonis näitab UART-i liidestumist mikrokontroller . UART-sidet saab teha kolme signaali abil, nagu TXD, RXD ja GND.
Selle abil saame eksponeerida nii personaalarvutis olevat teksti nii mikrokontrolleriplaadilt 8051 kui ka moodulist UART. 8051 pardal on kaks jadaliidest nagu UART0 ja UART1. Siin kasutatakse UART0 liidestust. Tx-tihvt edastab teabe arvutisse ja Rx-tihvt võtab teabe vastu arvutist. Baidi kiirust saab kasutada nii mikrokontrolleri kui ka arvuti kiiruse tähistamiseks. Andmete edastamine ja vastuvõtmine saab toimida korralikult, kui nii mikrokontrolleri kui ka arvuti edastuskiirused on sarnased.
UART-liidestamine
UART-i rakendused
UART-i kasutatakse mikrokontrollerites täpsete nõuete jaoks ja need on saadaval ka erinevates sideseadmetes traadita side , GPS-seadmed, Bluetoothi moodul ja paljud muud rakendused.
UART-is kasutatakse kommunikatsioonistandardeid, näiteks RS422 ja TIA, välja arvatud RS232. Tavaliselt on UART eraldi IC, mida kasutatakse aastal UART jadaühendus.
UART-i eelised ja puudused
UARTi plussid ja miinused hõlmavad järgmist
- Andmeside jaoks on vaja ainult kahte juhtmest
- CLK signaali pole vaja.
- See sisaldab pariteedibitti vigade kontrollimiseks
- Andmepakettide paigutust saab muuta, kuna mõlemad pinnad on selle jaoks korraldatud
- Andmekaadri suurus on maksimaalselt 9 bitti
- See ei hõlma mitut orja (või) põhisüsteemi
- Iga UART-sagedus peaks olema 10% üksteisest
Seega on see kõik ülevaade Universaalne asünkroonse vastuvõtja saatja (UART) on üks põhiliidestest, mis tagab lihtsa, kulutõhusa ja järjepideva suhtluse nii mikrokontrolleri kui ka arvuti vahel. Siin on teile küsimus, mis on UART-tihvtid ?
