Om vi kommer ihåg de gamla datordelarna som skrivare, mus är tangentbordet associerat med hjälp av kontakter. Kommunikationsprocessen mellan datorn och dessa delar kan göras med hjälp av UART. Universal Serial Bus (USB) har ändrat alla slags kommunikationsprinciper på datorer. Men UART används fortfarande i ovannämnda applikationer. Ungefär alla typer av mikrokontroller arkitekturer har inbyggd UART-hårdvara på grund av seriell kommunikation och använder endast två kablar för kommunikation. Den här artikeln diskuterar vad UART, Hur UART fungerar, skillnaden mellan seriell och parallell kommunikation, UART blockdiagram , UART-kommunikation, UART-gränssnitt, applikationer, fördelar och nackdelar.

Vad är UART?

De UART fullständig form är ”Universal Asynchronous Receiver / Transmitter”, och det är en inbyggd IC i en mikrokontroller men inte som ett kommunikationsprotokoll (I2C & SPI). UART: s huvudsakliga funktion är seriell datakommunikation. I UART kan kommunikationen mellan två enheter göras på två sätt, nämligen seriell datakommunikation och parallell datakommunikation.

UART

Seriell och parallell kommunikation

Vid seriell datakommunikation kan data överföras via en enda kabel eller linje i bit-för-bit-form och det kräver bara två kablar. Seriell datakommunikation är inte dyrt jämfört med parallellkommunikation. Det kräver mycket mindre kretsar såväl som ledningar. Således är denna kommunikation mycket användbar i sammansatta kretsar jämfört med parallell kommunikation.

Parallellt med datakommunikation kan data överföras via flera kablar samtidigt. Parallell datakommunikation är dyr såväl som mycket snabb, eftersom den kräver ytterligare hårdvara och kablar. De bästa exemplen för denna kommunikation är gamla skrivare, PCI, RAM, etc.

Parallell kommunikation

UART-blockdiagram

UART-blockschemat består av två komponenter, nämligen sändaren och mottagaren som visas nedan. Sändarsektionen innefattar tre block, nämligen sändarhållregister, skiftregister och även styrlogik. På samma sätt inkluderar mottagaravsnittet ett mottagningsregister, skiftregister och styrlogik. Dessa två sektioner tillhandahålls vanligtvis av en överföringshastighetsgenerator. Denna generator används för att generera hastigheten när sändaravsnittet och mottagaravsnittet måste sända eller ta emot data.

Spärrregistret i sändaren innefattar den data-byte som ska sändas. Skiftregisterna i sändare och mottagare flyttar bitarna åt höger eller vänster tills en byte av data sänds eller tas emot. En läs (eller) skrivkontrollogik används för att berätta när man ska läsa eller skriva.

Överföringshastighetsgeneratorn mellan sändaren och mottagaren genererar hastigheten som sträcker sig från 110 bps till 230400 bps. Vanligtvis är överföringshastigheterna för mikrokontroller 9600 till 115200.

UART-blockdiagram

“hur fungerar en wattmätare ”

UART-kommunikation

I denna kommunikation finns det två typer av UARTs tillgängliga, nämligen att sända UART och ta emot UART, och kommunikationen mellan dessa två kan göras direkt av varandra. För detta krävs helt enkelt två kablar för att kommunicera mellan två UART-enheter. Dataflödet kommer från både sändande (Tx) och mottagande (Rx) stift på UART-enheterna. I UART kan dataöverföringen från Tx UART till Rx UART göras asynkront (det finns ingen CLK-signal för synkronisering av o / p-bitarna).

Dataöverföringen av en UART kan göras genom att använda en databuss i form av parallell av andra enheter som en mikrokontroller, minne, CPU, etc. Efter att ha tagit emot parallelldata från bussen bildar den ett datapaket genom att lägga till tre bitar som start, stopp och paritet. Den läser datapaketet bit för bit och konverterar den mottagna datan till den parallella formen för att eliminera de tre bitarna i datapaketet. Sammanfattningsvis överför datapaketet som mottas av UART parallellt mot databussen vid den mottagande änden.

UART-kommunikation

Starta bit

Start-bit är också känd som en synkroniseringsbit som placeras före den faktiska data. Generellt styrs en inaktiv dataöverföringsledning på högspänningsnivå. För att påbörja dataöverföringen drar UART-överföringen datalinjen från en hög spänningsnivå (1) till en låg spänningsnivå (0). Den erhållna UART märker denna omvandling från hög nivå till låg nivå över datalinjen samt börjar förstå de verkliga data. Generellt finns det bara en startbit.

Stoppa bit

Stop Bit placeras i slutet av datapaketet. Vanligtvis är denna bit 2-bitars lång men ofta endast på bit. För att stoppa sändningen, UART håller datalinjen på hög spänning.

Paritetsbit

Paritetsbit låter mottagaren säkerställa om den insamlade informationen är rätt eller inte. Det är ett lågnivå felkontrollsystem och paritetsbit finns i två intervall såsom jämn paritet och udda paritet. Egentligen används den här biten inte så mycket så den är inte obligatorisk.

Databitar eller dataram

Databitarna inkluderar den verkliga data som överförs från avsändaren till mottagaren. Dataramslängden kan vara mellan 5 och 8. Om paritetsbiten inte används när dataramlängden kan vara 9 bitar lång. I allmänhet är LSB för de data som ska överföras först då mycket användbar för sändning.

UART-gränssnitt

Följande bild visar UART-gränssnitt med en mikrokontroller . UART-kommunikationen kan ske med tre signaler som TXD, RXD och GND.

Genom att använda detta kan vi ställa ut en text i persondator från 8051 mikrokontrollerkort samt UART-modulen. I 8051-kortet finns två seriella gränssnitt som UART0 och UART1. Här används UART0-gränssnitt. Tx-stiftet överför informationen till PC & Rx-stift tar emot informationen från PC. Baudhastighet kan användas för att beteckna hastigheterna för både mikrokontrollern och datorn. Dataöverföringen och mottagningen kan göras ordentligt när baudhastigheterna för både mikrokontroller och PC är lika.

UART-gränssnitt

“av fördröjningstimerreläkrets ”

Tillämpningar av UART

UART används normalt i mikrokontroller för exakta krav, och dessa finns också i olika kommunikationsenheter som trådlös kommunikation , GPS-enheter, Bluetooth-modul och många andra applikationer.

Kommunikationsstandarderna som RS422 & TIA används i UART förutom RS232. Vanligtvis är en UART en separat IC som används i UART seriell kommunikation.

Fördelar och nackdelar med UART

Fördelarna och nackdelarna med UART inkluderar följande

Det krävs endast två ledningar för datakommunikation
CLK-signal krävs inte.
Den innehåller en paritetsbit för att tillåta att kontrollera felen
Datapaketarrangemanget kan modifieras eftersom båda ytorna är anordnade för det
Dataramstorleken är max 9 bitar
Det rymmer inte flera slav (eller) mastersystem
Varje UART-överföringshastighet bör vara i 10% av varandra

Således handlar det här om en översikt över Universal asynkron mottagarsändare (UART) är ett av de grundläggande gränssnitten som ger en enkel, kostnadseffektiv och konsekvent kommunikation mellan mikrokontroller och PC. Här är en fråga till dig vad som är UART-stift ?