Se nos lembrarmos das peças do computador antigo como impressora, mouse, o teclado está associado com a ajuda de conectores. O processo de comunicação entre o computador e essas partes pode ser feito usando o UART. O Universal Serial Bus (USB) mudou todos os tipos de princípios de comunicação em computadores. Porém, o UART ainda é usado nos aplicativos declarados acima. Aproximadamente todos tipos de microcontrolador arquiteturas têm hardware UART integrado devido à comunicação serial e usam apenas dois cabos para comunicação. Este artigo discute o que UART, Como funciona o UART, a diferença entre comunicação serial e paralela, Diagrama de blocos UART , Comunicação UART, interface UART, aplicativos, vantagens e desvantagens.
O que é UART?
O UART formulário completo é um “Receptor / Transmissor Assíncrono Universal” e é um IC embutido em um microcontrolador, mas não como um protocolo de comunicação (I2C e SPI). A principal função do UART é a comunicação serial de dados. No UART, a comunicação entre dois dispositivos pode ser feita de duas maneiras: comunicação de dados seriais e comunicação de dados paralela.
UART
Comunicação serial e paralela
Na comunicação serial de dados, os dados podem ser transferidos por meio de um único cabo ou linha de forma bit a bit e são necessários apenas dois cabos. A comunicação serial de dados não é cara quando comparada com a comunicação paralela. Requer muito menos circuitos e fios. Portanto, essa comunicação é muito útil em circuitos compostos em comparação com a comunicação paralela.
Na comunicação de dados paralela, os dados podem ser transferidos por meio de vários cabos ao mesmo tempo. A comunicação de dados paralela é cara e muito rápida, pois requer hardware e cabos adicionais. Os melhores exemplos para esta comunicação são impressoras antigas, PCI, RAM, etc.
Comunicação Paralela
Diagrama de blocos UART
O diagrama de blocos UART consiste em dois componentes, ou seja, o transmissor e o receptor, mostrado abaixo. A seção do transmissor inclui três blocos, a saber, transmitir registro de retenção, registro de deslocamento e também lógica de controle. Da mesma forma, a seção receptora inclui um registro de retenção de recebimento, registro de deslocamento e lógica de controle. Essas duas seções são normalmente fornecidas por um gerador de taxa de transmissão. Este gerador é usado para gerar a velocidade quando a seção do transmissor e a seção do receptor precisam transmitir ou receber os dados.
O registro de retenção no transmissor compreende o byte de dados a ser transmitido. Os registradores de deslocamento no transmissor e no receptor movem os bits para a direita ou esquerda até que um byte de dados seja transmitido ou recebido. Uma lógica de controle de leitura (ou) gravação é usada para dizer quando ler ou escrever.
O gerador de taxa de baud entre o transmissor e o receptor gera a velocidade que varia de 110 bps a 230400 bps. Normalmente, as taxas de transmissão de microcontroladores são 9600 a 115200.
Diagrama de blocos UART
Comunicação UART
Nesta comunicação, existem dois tipos de UARTs disponíveis, nomeadamente UART de transmissão e UART de recepção, e a comunicação entre estes dois pode ser feita diretamente um pelo outro. Para isso, apenas dois cabos são necessários para a comunicação entre dois UARTs. O fluxo de dados virá dos pinos de transmissão (Tx) e recepção (Rx) dos UARTs. No UART, a transmissão de dados de Tx UART para Rx UART pode ser feita de forma assíncrona (não há sinal CLK para sincronizar os bits o / p).
A transmissão de dados de um UART pode ser feita usando um barramento de dados na forma de paralelo por outros dispositivos como um microcontrolador, memória, CPU, etc. Após receber os dados paralelos do barramento, ele forma um pacote de dados adicionando três bits como iniciar, parar e paridade. Ele lê o pacote de dados bit a bit e converte os dados recebidos na forma paralela para eliminar os três bits do pacote de dados. Em conclusão, o pacote de dados recebido pelo UART é transferido em paralelo para o barramento de dados na extremidade receptora.
Comunicação UART
Bit inicial
O bit de início também é conhecido como um bit de sincronização que é colocado antes dos dados reais. Geralmente, uma linha de transmissão de dados inativa é controlada em um nível de alta tensão. Para iniciar a transmissão de dados, a transmissão UART arrasta a linha de dados de um nível de alta tensão (1) para um nível de baixa tensão (0). O UART de obtenção percebe essa transformação do nível alto para o nível baixo na linha de dados, bem como começa a compreender os dados reais. Geralmente, há apenas um único bit de início.
Stop Bit
O bit de parada é colocado no final do pacote de dados. Normalmente, este bit tem 2 bits de comprimento, mas freqüentemente é utilizado apenas no bit. Para interromper a transmissão, o UART mantém a linha de dados em alta tensão.
Bit de paridade
O bit de paridade permite que o receptor garanta se os dados coletados estão corretos ou não. É um sistema de verificação de falha de baixo nível e o bit de paridade está disponível em duas faixas, como paridade par e paridade ímpar. Na verdade, esse bit não é amplamente utilizado, portanto não é obrigatório.
Bits de dados ou quadro de dados
Os bits de dados incluem os dados reais transmitidos do emissor para o receptor. O comprimento do quadro de dados pode estar entre 5 e 8. Se o bit de paridade não for usado quando o comprimento do quadro de dados puder ser de 9 bits. Geralmente, o LSB dos dados a serem transmitidos primeiro, então é muito útil para a transmissão.
Interface UART
A figura a seguir mostra a interface UART com um microcontrolador . A comunicação UART pode ser feita usando três sinais como TXD, RXD e GND.
Com isso, podemos exibir um texto no computador pessoal da placa do microcontrolador 8051 bem como do módulo UART. Na placa 8051, existem duas interfaces seriais, como UART0 e UART1. Aqui, a interface UART0 é usada. O pino Tx transmite as informações para o PC e o pino Rx recebe as informações do PC. A taxa de transmissão pode ser usada para denotar as velocidades do microcontrolador e do PC. A transmissão e recepção de dados podem ser feitas corretamente quando as taxas de transmissão do microcontrolador e do PC são semelhantes.
Interface UART
Aplicações da UART
UART é normalmente usado em microcontroladores para requisitos exatos, e estes também estão disponíveis em vários dispositivos de comunicação como comunicação sem fio , Unidades GPS, Módulo bluetooth , e muitos outros aplicativos.
Os padrões de comunicação como RS422 e TIA são usados no UART, exceto para RS232. Normalmente, um UART é um IC separado usado em Comunicações seriais UART.
Vantagens e desvantagens do UART
Os prós e contras do UART incluem o seguinte
- Requer apenas dois fios para comunicação de dados
- O sinal CLK não é necessário.
- Inclui um bit de paridade para permitir verificar os erros
- O arranjo do pacote de dados pode ser modificado porque ambas as superfícies são arranjadas para ele
- O tamanho do quadro de dados é de no máximo 9 bits
- Não contém vários sistemas escravos (ou) mestres
- Cada taxa de transmissão UART deve estar em 10% uma da outra
Portanto, trata-se de uma visão geral de Transmissor receptor assíncrono universal (UART) é uma das interfaces fundamentais que fornece uma comunicação simples, econômica e consistente entre o microcontrolador e também o PC. Aqui está uma pergunta para você quais são Pinos UART ?
