Khái niệm cơ bản về truyền thông UART, sơ đồ khối, ứng dụng

UART là gì?

Các tên không thiếu UART là “ Universal Asynchronous Receiver / Transmitter ”, và nó là một vi mạch sẵn có trong một vi tinh chỉnh và điều khiển nhưng không giống như một giao thức truyền thông online ( I2C và SPI ). Chức năng chính của UART là truyền tài liệu tiếp nối đuôi nhau. Trong UART, tiếp xúc giữa hai thiết bị hoàn toàn có thể được thực thi theo hai cách là tiếp xúc tài liệu tiếp nối đuôi nhau và tiếp xúc tài liệu song song .

UART

Truyền thông nối tiếp và song song

Trong tiếp xúc tài liệu tiếp nối đuôi nhau, tài liệu hoàn toàn có thể được truyền qua một cáp hoặc một đường dây ở dạng bit-bit và nó chỉ cần hai cáp. Truyền thông tài liệu tiếp nối đuôi nhau không đắt khi tất cả chúng ta so sánh với tiếp xúc song song. Nó yên cầu rất ít mạch cũng như dây. Vì vậy, tiếp xúc này rất có ích trong những mạch ghép so với tiếp xúc song song .
Trong tiếp xúc tài liệu song song, tài liệu hoàn toàn có thể được truyền qua nhiều cáp cùng một lúc. Truyền dữ liệu song song tốn kém nhưng rất nhanh, vì nó yên cầu phần cứng và cáp bổ trợ. Các ví dụ tốt nhất cho tiếp xúc này là máy in cũ, PCI, RAM, v.v.

Giao tiếp song song

Sơ đồ khối UART

Sơ đồ khối UART gồm có hai thành phần là máy phát và máy thu được hiển thị bên dưới. Phần máy phát gồm có ba khối là thanh ghi giữ truyền, thanh ghi di dời và logic tinh chỉnh và điều khiển. Tương tự, phần máy thu gồm có một thanh ghi giữ, thanh ghi đổi khác và logic tinh chỉnh và điều khiển. Hai phần này thường được cung ứng bởi một bộ tạo vận tốc baud. Trình tạo này được sử dụng để tạo vận tốc khi phần máy phát và phần máy thu phải truyền hoặc nhận tài liệu .
Thanh ghi giữ trong máy phát gồm có byte tài liệu được truyền. Các thanh ghi biến hóa trong máy phát và máy thu chuyển dời những bit sang phải hoặc trái cho đến khi một byte tài liệu được truyền hoặc nhận. Một logic tinh chỉnh và điều khiển đọc ( hoặc ) ghi được sử dụng để biết khi nào nên đọc hoặc viết .
Máy phát vận tốc baud giữa máy phát và máy thu tạo ra vận tốc xê dịch từ 110 bps đến 230400 bps. Thông thường, vận tốc truyền của vi tinh chỉnh và điều khiển là 9600 đến 115200 .

Sơ đồ khối UART

Truyền thông UART

Trong tiếp xúc này, có hai loại UART có sẵn là truyền UART và nhận UART và tiếp xúc giữa hai loại này hoàn toàn có thể được thực thi trực tiếp với nhau. Đối với điều này, chỉ cần hai cáp để tiếp xúc giữa hai UART. Luồng dữ liệu sẽ từ cả hai chân truyền ( Tx ) và nhận ( Rx ) của UARTs. Trong UART, việc truyền tài liệu từ Tx UART sang Rx UART hoàn toàn có thể được thực thi không đồng nhất ( không có tín hiệu CLK để đồng điệu hóa những bit o / p ) .
Việc truyền tài liệu của UART hoàn toàn có thể được triển khai bằng cách sử dụng bus tài liệu ở dạng song song bởi những thiết bị khác như vi tinh chỉnh và điều khiển, bộ nhớ, CPU, v.v. Sau khi nhận được tài liệu song song từ bus, nó tạo thành gói tài liệu bằng cách thêm ba bit như mở màn, dừng lại và trung bình. Nó đọc từng bit gói tài liệu và quy đổi tài liệu nhận được thành dạng song song để vô hiệu ba bit của gói tài liệu. Tóm lại, gói dữ liệu nhận được bởi UART chuyển song song về phía bus tài liệu ở đầu nhận .

Truyền thông UART

Start-bit

Start-bit còn được gọi là bit đồng bộ hóa được đặt trước dữ liệu thực tế. Nói chung, một đường truyền dữ liệu không hoạt động được điều khiển ở mức điện áp cao. Để bắt đầu truyền dữ liệu, truyền UART kéo đường dữ liệu từ mức điện áp cao (1) xuống mức điện áp thấp (0). UART thu được thông báo sự chuyển đổi này từ mức cao sang mức thấp qua đường dữ liệu cũng như bắt đầu hiểu dữ liệu thực. Nói chung, chỉ có một start-bit.

Bit dừng

Bit dừng được đặt ở phần cuối của gói tài liệu. Thông thường, bit này dài 2 bit nhưng thường chỉ sử dụng 1 bit. Để dừng sóng, UART giữ đường tài liệu ở mức điện áp cao .

Bit chẵn lẻ

Bit chẵn lẻ được cho phép người nhận bảo vệ liệu tài liệu được tích lũy có đúng hay không. Đây là một mạng lưới hệ thống kiểm tra lỗi cấp thấp và bit chẵn lẻ có sẵn trong hai khoanh vùng phạm vi như Chẵn lẻ – chẵn lẻ cũng như Chẵn lẻ – lẻ. Trên trong thực tiễn, bit này không được sử dụng thoáng rộng nên không bắt buộc .

Dữ liệu bit hoặc khung dữ liệu

Các bit dữ liệu gồm có tài liệu thực được truyền từ người gửi đến người nhận. Độ dài khung tài liệu hoàn toàn có thể nằm trong khoảng chừng 5 và 8. Nếu bit chẵn lẻ không được sử dụng thì chiều dài khung tài liệu hoàn toàn có thể dài 9 bit. Nói chung, LSB của tài liệu được truyền thứ nhất sau đó nó rất hữu dụng cho việc truyền .

Giao diện UART

Hình dưới đây cho thấy UART tiếp xúc với vi tinh chỉnh và điều khiển. Giao tiếp UART hoàn toàn có thể được thực thi bằng ba tín hiệu như TXD, RXD và GND .
Bằng cách sử dụng điều này, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể hiển thị một văn bản trong máy tính cá thể từ board vi điều khiển và tinh chỉnh 8051 cũng như mô-đun UART. Trong board 8051, có hai giao diện tiếp nối đuôi nhau như UART0 và UART1. Ở đây, giao diện UART0 được sử dụng. Chân Tx truyền thông tin đến chân PC và Rx nhận thông tin từ PC. Tốc độ Baud hoàn toàn có thể được sử dụng để biểu lộ vận tốc của cả vi điều khiển và tinh chỉnh và PC. Việc truyền và nhận tài liệu hoàn toàn có thể được thực thi đúng khi vận tốc truyền của cả vi điều khiển và tinh chỉnh và PC là tựa như nhau .

Giao diện UART

Các ứng dụng của UART

UART thường được sử dụng trong những bộ vi điều khiển và tinh chỉnh cho những nhu yếu đúng chuẩn và chúng cũng có sẵn trong những thiết bị liên lạc khác nhau như tiếp xúc không dây, thiết bị GPS, mô-đun Bluetooth và nhiều ứng dụng khác .
Các tiêu chuẩn tiếp thị quảng cáo như RS422 và TIA được sử dụng trong UART ngoại trừ RS232. Thông thường, UART là một IC riêng được sử dụng trong tiếp xúc tiếp nối đuôi nhau UART .

Ưu điểm và nhược điểm của UART

Những ưu và điểm yếu kém của UART gồm có những điều sau đây

• Nó chỉ cần hai dây để truyền dữ liệu
• Tín hiệu CLK là không cần thiết.
• Nó bao gồm một bit chẵn lẻ để cho phép kiểm tra lỗi
• Sắp xếp gói dữ liệu có thể được sửa đổi vì cả hai mặt được sắp xếp
• Kích thước khung dữ liệu tối đa là 9 bit
• Nó không chứa một số hệ thống phụ (hoặc)
• Tốc độ truyền của UART phải ở mức 10% của nhau

Trên đây là tổng thể về tổng quan về Máy phát thu không đồng điệu vạn năng ( UART ) là một trong những giao diện cơ bản mang lại sự tiếp xúc đơn thuần, hiệu suất cao và ngân sách phải chăng giữa những vi tinh chỉnh và điều khiển cũng như PC .

Source: https://mindovermetal.org
Category: Wiki là gì