Si l'on se souvient des anciennes pièces informatiques comme l'imprimante, la souris, le clavier est associé à l'aide de connecteurs. Le processus de communication entre l'ordinateur et ces pièces pourrait être effectué à l'aide de l'UART. Universal Serial Bus (USB) a changé toutes sortes de principes de communication sur les ordinateurs. Mais, UART est toujours utilisé dans les applications déclarées ci-dessus. À peu près tous types de microcontrôleur Les architectures ont un matériel UART intégré en raison de la communication série et n'utilisent que deux câbles pour la communication. Cet article explique ce que UART, Comment fonctionne UART, la différence entre la communication série et parallèle, Schéma fonctionnel UART , Communication UART, interface UART, applications, avantages et inconvénients.
Qu'est-ce que UART?
Le Forme complète UART est un «Récepteur / Émetteur Asynchrone Universel», et c'est un IC intégré dans un microcontrôleur mais pas comme un protocole de communication (I2C & SPI). La fonction principale de UART est la communication de données série. Dans UART, la communication entre deux appareils peut être effectuée de deux manières, à savoir la communication de données série et la communication de données parallèle.
UART
Communication série et parallèle
Dans la communication de données série, les données peuvent être transférées via un seul câble ou ligne sous forme bit par bit et cela ne nécessite que deux câbles. La communication de données série n'est pas chère par rapport à la communication parallèle. Cela nécessite très moins de circuits et de fils. Ainsi, cette communication est très utile dans les circuits composés par rapport à la communication parallèle.
Dans la communication de données parallèle, les données peuvent être transférées via plusieurs câbles à la fois. La communication de données parallèle est chère et très rapide, car elle nécessite du matériel et des câbles supplémentaires. Les meilleurs exemples de cette communication sont les anciennes imprimantes, PCI, RAM, etc.
Communication parallèle
Schéma fonctionnel UART
Le schéma fonctionnel UART se compose de deux composants, à savoir l'émetteur et le récepteur illustrés ci-dessous. La section émetteur comprend trois blocs à savoir le registre de maintien de transmission, le registre à décalage et également la logique de commande. De même, la section de réception comprend un registre de maintien de réception, un registre à décalage et une logique de commande. Ces deux sections sont généralement fournies par un générateur de débit en bauds. Ce générateur est utilisé pour générer la vitesse lorsque la section émetteur et la section récepteur doivent transmettre ou recevoir les données.
Le registre de maintien dans l'émetteur comprend l'octet de données à transmettre. Les registres à décalage de l'émetteur et du récepteur déplacent les bits vers la droite ou vers la gauche jusqu'à ce qu'un octet de données soit transmis ou reçu. Une logique de commande de lecture (ou) d'écriture est utilisée pour indiquer quand lire ou écrire.
Le générateur de débit en bauds entre l'émetteur et le récepteur génère la vitesse qui varie de 110 bps à 230400 bps. En règle générale, les vitesses de transmission des microcontrôleurs sont comprises entre 9600 et 115200.
Schéma fonctionnel UART
Communication UART
Dans cette communication, il existe deux types d'UART disponibles, à savoir la transmission de l'UART et la réception de l'UART, et la communication entre ces deux peut être effectuée directement l'un par l'autre. Pour cela, il suffit de deux câbles pour communiquer entre deux UART. Le flux de données proviendra à la fois des broches de transmission (Tx) et de réception (Rx) des UART. En UART, la transmission de données de Tx UART à Rx UART peut être effectuée de manière asynchrone (il n'y a pas de signal CLK pour synchroniser les bits o / p).
La transmission de données d'un UART peut se faire en utilisant un bus de données sous forme de parallèle par d'autres appareils comme un microcontrôleur, une mémoire, un CPU, etc. Après avoir reçu les données parallèles du bus, il forme un paquet de données en ajoutant trois bits comme démarrer, arrêter et parité. Il lit le paquet de données bit par bit et convertit les données reçues sous la forme parallèle pour éliminer les trois bits du paquet de données. En conclusion, le paquet de données reçu par l'UART se transfère en parallèle vers le bus de données du côté récepteur.
Communication UART
Bit de départ
Le bit de démarrage est également appelé bit de synchronisation placé avant les données réelles. En général, une ligne de transmission de données inactive est contrôlée à un niveau de haute tension. Afin de commencer la transmission de données, la transmission UART fait glisser la ligne de données d'un niveau de tension élevé (1) à un niveau de tension faible (0). L'UART d'obtention remarque cette transformation du niveau haut au niveau bas sur la ligne de données et commence à comprendre les données réelles. En général, il n'y a qu'un seul bit de démarrage.
Bit d'arrêt
Le bit d'arrêt est placé à la fin du paquet de données. Habituellement, ce bit a une longueur de 2 bits mais est souvent utilisé uniquement sur bit. Afin d'arrêter la diffusion, le UART maintient la ligne de données à haute tension.
Bit de parité
Le bit de parité permet au récepteur de s'assurer que les données collectées sont correctes ou non. Il s'agit d'un système de vérification des défauts de bas niveau et le bit de parité est disponible dans deux plages telles que la parité paire et la parité impaire. En fait, ce bit n'est pas largement utilisé donc ce n'est pas obligatoire.
Bits de données ou trame de données
Les bits de données comprennent les données réelles acheminées de l'expéditeur au récepteur. La longueur de la trame de données peut être comprise entre 5 et 8. Si le bit de parité n'est pas utilisé lorsque la longueur de la trame de données peut être de 9 bits. Généralement, le LSB des données à transmettre en premier est ensuite très utile pour la transmission.
Interfaçage UART
La figure suivante montre l'interfaçage UART avec un microcontrôleur . La communication UART peut être effectuée à l'aide de trois signaux tels que TXD, RXD et GND.
En utilisant cela, nous pouvons afficher un texte dans un ordinateur personnel à partir de la carte microcontrôleur 8051 ainsi que du module UART. Dans la carte 8051, il existe deux interfaces série telles que UART0 et UART1. Ici, l'interfaçage UART0 est utilisé. La broche Tx transmet les informations au PC et la broche Rx reçoit les informations du PC. Le débit en bauds peut être utilisé pour désigner les vitesses du microcontrôleur et du PC. La transmission et la réception des données peuvent être effectuées correctement lorsque les débits en bauds du microcontrôleur et du PC sont similaires.
Interfaçage UART
Applications de l'UART
UART est normalement utilisé dans les microcontrôleurs pour des exigences précises, et ceux-ci sont également disponibles dans divers appareils de communication tels que Communication sans fil , Unités GPS, Module Bluetooth et de nombreuses autres applications.
Les normes de communication telles que RS422 et TIA sont utilisées dans UART à l'exception de RS232. Habituellement, un UART est un CI distinct utilisé dans Communications série UART.
Avantages et inconvénients de l'UART
Les avantages et les inconvénients de l'UART sont les suivants
- Il ne nécessite que deux fils pour la communication de données
- Le signal CLK n'est pas requis.
- Il comprend un bit de parité pour permettre de vérifier les erreurs
- La disposition des paquets de données peut être modifiée car les deux surfaces sont agencées pour cela
- La taille de la trame de données est au maximum de 9 bits
- Il ne contient pas plusieurs systèmes esclaves (ou) maîtres
- Le débit en bauds de chaque UART doit être à 10% l'un de l'autre
Il s'agit donc d'un aperçu de Émetteur récepteur asynchrone universel (UART) est l'une des interfaces fondamentales qui offre une communication simple, rentable et cohérente entre le microcontrôleur et le PC. Voici une question pour vous ce que sont Broches UART ?
