Sekiranya kita mengingat bahagian komputer lama seperti pencetak, tetikus, papan kekunci dikaitkan dengan bantuan penyambung. Proses komunikasi antara komputer dan bahagian-bahagian ini dapat dilakukan dengan menggunakan UART. Universal Serial Bus (USB) telah mengubah semua jenis prinsip komunikasi pada komputer. Tetapi, UART masih digunakan dalam aplikasi yang dinyatakan di atas. Lebih kurang semua jenis mikrokontroler seni bina mempunyai perkakasan UART terbina dalam kerana komunikasi bersiri dan hanya menggunakan dua kabel untuk komunikasi. Artikel ini membincangkan apa itu UART, Bagaimana UART Berfungsi, perbezaan antara komunikasi bersiri dan selari, Gambarajah blok UART , Komunikasi UART, antara muka UART, Aplikasi, Kelebihan, dan Kekurangan.
Apa itu UART?
The Borang penuh UART adalah 'Universal Asynchronous Receiver / Transmitter', dan ia adalah IC terpasang dalam mikrokontroler tetapi tidak seperti protokol komunikasi (I2C & SPI). Fungsi utama UART adalah untuk komunikasi data bersiri. Di UART, komunikasi antara dua peranti boleh dilakukan dengan dua cara iaitu komunikasi data bersiri dan komunikasi data selari.
UART
Komunikasi Bersiri dan Selari
Dalam komunikasi data bersiri, data dapat dipindahkan melalui satu kabel atau saluran dalam bentuk bit-bit dan memerlukan hanya dua kabel. Komunikasi data bersiri tidak mahal jika dibandingkan dengan komunikasi selari. Ia memerlukan litar dan wayar yang sangat kurang. Oleh itu, komunikasi ini sangat berguna dalam rangkaian majmuk berbanding dengan komunikasi selari.
Dalam komunikasi data selari, data dapat dipindahkan melalui beberapa kabel sekaligus. Komunikasi data selari mahal dan sangat pantas, kerana memerlukan perkakasan dan kabel tambahan. Contoh terbaik untuk komunikasi ini ialah pencetak lama, PCI, RAM, dll.
Komunikasi Selari
Rajah Blok UART
Gambarajah blok UART terdiri daripada dua komponen iaitu pemancar & penerima yang ditunjukkan di bawah. Bahagian pemancar merangkumi tiga blok iaitu transmit hold register, shift register dan juga logic control. Begitu juga, bahagian penerima merangkumi daftar penahan terima, daftar pergeseran, dan logik kawalan. Kedua-dua bahagian ini biasanya disediakan oleh penjana kadar baud. Penjana ini digunakan untuk menghasilkan kelajuan apabila bahagian pemancar & bahagian penerima harus menghantar atau menerima data.
Daftar penahan dalam pemancar merangkumi bait data yang akan dihantar. Pergeseran register dalam pemancar dan penerima memindahkan bit ke kanan atau kiri sehingga bait data dihantar atau diterima. Logik kawalan baca (atau) digunakan untuk memberitahu bila hendak membaca atau menulis.
Penjana kadar baud di antara pemancar dan penerima menghasilkan kelajuan yang berkisar antara 110 bps hingga 230400 bps. Biasanya, kadar baud mikrokontroler adalah 9600 hingga 115200.
Rajah Blok UART
Komunikasi UART
Dalam komunikasi ini, ada dua jenis UART yang tersedia iaitu menghantar UART dan menerima UART, dan komunikasi antara kedua-duanya dapat dilakukan secara langsung antara satu sama lain. Untuk ini, hanya dua kabel diperlukan untuk berkomunikasi antara dua UART. Aliran data akan berasal dari kedua pin penghantaran (Tx) & penerima (Rx) UART. Di UART, penghantaran data dari Tx UART ke Rx UART dapat dilakukan secara tidak segerak (tidak ada isyarat CLK untuk menyegerakkan bit o / p).
Penghantaran data UART dapat dilakukan dengan menggunakan bus data dalam bentuk selari oleh peranti lain seperti mikrokontroler, memori, CPU, dll. Setelah menerima data selari dari bus, ia membentuk paket data dengan menambahkan tiga bit seperti permulaan, berhenti dan pariti. Ia membaca paket data sedikit demi sedikit dan menukar data yang diterima menjadi bentuk selari untuk menghilangkan tiga bit paket data. Kesimpulannya, paket data yang diterima oleh UART berpindah secara selari ke arah bus data di hujung penerima.
Komunikasi UART
Mulakan Bit
Start-bit juga dikenali sebagai bit penyegerakan yang diletakkan sebelum data sebenar. Secara amnya, talian penghantaran data yang tidak aktif dikawal pada tahap voltan tinggi. Untuk memulakan penghantaran data, penghantaran UART menyeret garis data dari tahap voltan tinggi (1) ke tahap voltan rendah (0). Mendapatkan UART menyedari perubahan ini dari tahap tinggi ke tahap rendah di atas garis data serta mula memahami data sebenar. Secara amnya, hanya ada sedikit permulaan sahaja.
Berhenti Sedikit
Stop Bit diletakkan di hujung paket data. Biasanya, bit ini panjangnya 2-bit tetapi sering digunakan hanya pada bit. Untuk menghentikan siaran, the UART mengekalkan talian data pada voltan tinggi.
Bit Pariti
Parity bit membolehkan penerima memastikan sama ada data yang dikumpulkan betul atau tidak. Ia adalah sistem pemeriksaan kesalahan tahap rendah & bit pariti tersedia dalam dua julat seperti Even Parity dan Odd Parity. Sebenarnya bit ini tidak digunakan secara meluas sehingga tidak wajib.
Bit Data atau Bingkai Data
Bit data merangkumi data sebenar yang disampaikan dari pengirim ke penerima. Panjang bingkai data mungkin antara 5 & 8. Jika bit pariti tidak digunakan ketika panjang bingkai data dapat panjang 9-bit. Secara amnya, LSB data yang akan dihantar terlebih dahulu maka sangat berguna untuk penghantaran.
Antaramuka UART
Gambar berikut menunjukkan UART berinteraksi dengan mikrokontroler . Komunikasi UART boleh dilakukan dengan menggunakan tiga isyarat seperti TXD, RXD, dan GND.
Dengan menggunakan ini, kita dapat menunjukkan teks dalam komputer peribadi dari papan mikrokontroler 8051 dan juga modul UART. Pada papan 8051, terdapat dua antara muka bersiri seperti UART0 dan UART1. Di sini, antara muka UART0 digunakan. Pin Tx menghantar maklumat ke PC & pin Rx menerima maklumat dari PC. Baud rate dapat digunakan untuk menunjukkan kecepatan kedua-dua mikrokontroler dan PC. Penghantaran dan penerimaan data dapat dilakukan dengan baik apabila kadar baud kedua mikrokontroler & PC serupa.
Antaramuka UART
Aplikasi UART
UART biasanya digunakan dalam mikrokontroler untuk keperluan yang tepat, dan ini juga tersedia dalam pelbagai alat komunikasi seperti komunikasi tanpa wayar , Unit GPS, Modul Bluetooth , dan banyak aplikasi lain.
Piawaian komunikasi seperti RS422 & TIA digunakan di UART kecuali RS232. Biasanya, UART adalah IC berasingan yang digunakan di Komunikasi bersiri UART.
Kelebihan dan Kekurangan UART
Kelebihan dan kekurangan UART merangkumi yang berikut
- Ia hanya memerlukan dua wayar untuk komunikasi data
- Isyarat CLK tidak diperlukan.
- Ini termasuk sedikit kesesuaian untuk membolehkan memeriksa kesilapan
- Susunan paket data dapat diubahsuai kerana kedua permukaan disusun untuknya
- Saiz bingkai data adalah maksimum 9 bit
- Tidak mempunyai beberapa sistem master (atau) hamba
- Kadar baud setiap UART mestilah antara 10% antara satu sama lain
Oleh itu, ini adalah mengenai gambaran keseluruhan Pemancar Penerima Asinkron Sejagat (UART) adalah salah satu antara muka asas yang memberikan komunikasi yang mudah, menjimatkan & konsisten di antara pengawal mikro dan juga PC. Inilah soalan untuk anda apa itu Pin UART ?
