Интерфейс uart что это

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)

UART (англ. Universal Asynchronous Receiver-Transmitter – Универсальный асинхронный приемник / передатчик), является одним из многих компьютерных аппаратных устройств, который преобразует данные между параллельными и последовательными формами. УАППы обычно используются в сочетании со стандартами связи, такими как TIA (ранее EIA) RS-232, RS-422 или RS-485. Универсальное обозначение указывает на то, что скорости формата и передачи данных настраиваются. Электрические уровни сигнализации и методы (такие как дифференциальная передача сигналов и т.д.) обрабатываются схемой драйвера внешнего по отношению к УАПП.

УАПП, как правило, физическое лицо (или часть) интегральной схемы (ИС), используемой для последовательной передачи данных над компьютером или периферийным устройством последовательного порта. УАППы теперь обычно включаются в микроконтроллеры. Двойной УАПП или ДУАПП, сочетает в себе два УАППы в одном чипе. Восьмеричное УАПП или ВУАПП объединяет восемь УАППов в один пакет, такие как Exar XR16L788 или компании NXP SCC2698. Связанный с этим устройством, Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter (УУАПП) также поддерживает синхронную работу.

Содержание

Передача и прием последовательных данных

УАПП принимает байт данных и передает отдельные биты в виде определенной последовательности. Каждый УАПП содержит регистр сдвига, который является основным методом преобразования между последовательными и параллельными формами. Последовательная передача цифровой информации (битов) через один провод или другой носитель является менее дорогостоящим, чем параллельная передача по нескольким проводам.

Связь может быть симплексной (только в одном направлении, без предоставления прав для принимающего устройства, чтобы отправить информацию обратно на передающее устройство), полный дуплекс (используются оба устройства передачи и приема одновременно) или полудуплекс (устройства передачи и приема используются по-очереди ).

Кадрирование данных

Номер бита123456789101112
Стартовый бит5-9 биты данныхСтоп бит(ы)
Начало0 Данные1 Данные2 Данные3 Данные4 Данные5 Данные6 Данные7 Данные8 ДанныеСтоп

Каждый символ передается как низкий логический стартовый бит. В зависимости от конфигурации числа битов данных (обычно 8, но пользователи могут выбрать от 5 до 8 или 9 бит в зависимости от которых УАПП будет использоваться), дополнительный бит берется под четность. В большинстве случаев передается сначала наименее значимый бит данных, но есть и исключения (например, IBM 2741 печатающего терминала).

Если линия проходит в низком логическом состоянии дольше времени передачи информации, это создаст условие прерывания, которое может быть обнаружено с помощью УАПП.

Приемник

Все операции аппаратного УАПП управляются с помощью тактового сигнала, который работает на частоте, кратной скорости передачи данных, обычно в 8 раз. Приемник проверяет состояние входного сигнала на каждом тактовом импульсе, смотря на начало стартового бита. Стартовый бит длится, по меньшей мере, 1/2 времени передачи бита, которого хватает, чтобы сообщить о новом сигнале. Если нет, то сигнал считается паразитным и игнорируется. После того, как необходимое количество битовых периодов для длины символа ( от 5 до 8 бит, как правило) истекло, содержимое регистра сдвига становятся доступными к приемной системе. В УАПП будет установлен флаг, указывающий на новые данные, а также генерирующий процесс прерывания запроса о том, что процессор передает полученные данные.

Сообщающиеся УАППы обычно не имеют распределенную систему синхронизации отдельно от сигнала связи. Как правило, УАППы ресинхронизируют свои внутренние часы на каждой смене линии данных, которая не считается поддельным импульсом. Получение информации о времени происходит таким образом, что передатчик посылает сигнал с несколько иной скоростью, чем это необходимо. Упрощенные УАППы не делают этого, вместо этого они производят ресинхронизацию по заднему фронту только стартового бита, а затем читают центр каждого ожидаемого бита данных, и система работает, если скорость широковещательной передачи данных является достаточно точной, чтобы позволить стоп-битам производить такие пробы.

Есть стандартная функция для УАПП, чтобы сохранить самый последний символ во время приема следующего: «двойная буферизация». Она дает принимающему компьютеру время передачи символов для извлечения принятого символа. Многие УАППы имеют небольшой способ организации и манипулирования данными относительно времени и приоритетов в буфере памяти между регистром сдвига приемника и интерфейсом принимающей системы. Это дает центральному процессору еще больше времени для обработки прерывания от УАПП и предотвращает потерю данных, полученных на высоких скоростях.

Передатчик

Операция передачи проще, так как выбор времени определяется исходя из состояния линии, и не связан ни с одним фиксированным временным интервалом. Как только отправляющая система добавления символов в регистр сдвига (после завершения предыдущего символа) с помощью узла УАПП генерирует стартовый бит, происходит сдвиг на необходимое количество битов данных в линии, генерируется и посылается бит четности (если используется), и посылается стоповый бит. Так как передача одного символа может занять длительное время относительно скорости процессора, УАПП поддерживает флаг, показывающий состояние занятости, так что принимающая система не занимается новым символом для передачи, пока предыдущая не была завершена; команда «Готов к следующему символу» также может быть сигналом с прерыванием. Так как дуплексный режим требует символов, чтобы быть отправленным и полученным в одно и то же время, УАПП используют два различных регистра сдвига для переданных и принятых символов.

Применение

Передача и прием УАПП для правильной работы должна осуществляться на той же скорости, что и передача в битов длины символа, четности и стоп-битов. Во время приема УАПП может обнаружить некоторые несоответствующие параметры и установить флаг «ошибка кадрирования» для принимающей системы; в исключительных случаях приема УАПП будет производить неустойчивый поток битых символов и передавать их на принимающую систему.

Типичные последовательные порты, используемые с персональными компьютерами, подключенные к модемам используют восемь битов данных, отсутствие контроля четности, один стоп-бит; для данной конфигурации количество символов ASCII в секунду равно скорости передачи битов, деленной на 10.

Некоторые очень недорогие домашние компьютеры или встроенные системы могут обойтись и без УАПП и использованием процессора для выборки состояния входного порта и непосредственно оттуда управлять выходным портом для передачи данных. В это время очень интенсивно используются ресурсы процессора, но при этом вы экономите деньги и пространство. Метод известен как стук-бит.

История

Некоторые ранние телеграфные схемы использовали импульсы переменной длины (как в коде Морзе) и вращающиеся заводные механизмы для передачи алфавитных символов. Первые серийные устройства связи (с импульсами фиксированной длины) были вращающимися механическими переключателями (коммутаторами). Различные коды символов с использованием 5, 6, 7 или 8 бит данных стали обычным делом в печатных машинках, а позже в компьютерной периферии. Печатная машинка стала служиить устройством ввода / вывода для небольшого компьютера.

Гордон Белл из DEC разработал первый УАПП, занимающий целую печатную плату, названную в последствии блок-линией, для PDP серии компьютеров, начиная с PDP-1. По словам Белла, основным нововведением УАПП было использование выборки для преобразования сигнала в цифровой области, что позволило производить более надежную синхронизацию, чем в предшествующих схемах, которые использовались аналоговыми синхронизационными устройствами с ручной коррекцией потенциометров. Для снижения стоимости проводки, объединительной платы и других компонентов, эти компьютеры также были оснащены управлением потоком данных с помощью XON и XOFF символов, а не аппаратных проводов.

Структура

УАПП обычно содержит следующие компоненты:

Особые условия приемника

Ошибка переполнения

«Ошибка переполнения» происходит, когда приемник не может обрабатывать символ, который только что пришел так как предыдущий еще не обработан. Различные устройства имеют разные объемы буферной памяти для хранения полученных символов. Процессор должен поддерживать УАПП, чтобы удалить символы из входного буфера. Если процессор не поддерживает УАПП буфер достаточно быстро становится полным, будет происходить ошибка, и входящие символы будут потеряны.

Ошибка опустошения

Ошибка кадрирования

Ошибка четности

«Ошибка четности» возникает, когда соотношение числа первых битов не сходится с битом четности. Использование бита четности не является обязательным, так что эта ошибка будет происходить только тогда, когда была включена четность проверки.

Источник

Интерфейс uart что это

UART и USART: введение

Интерфейсы UART/USART, несмотря на их солидный возраст, до сих пор находят широкое применение, очень распространены и весьма востребованы. Имеют аппаратную реализацию во многих микроконтроллерах. Например, микроконтроллеры STM32 из семейства STM32F100xx, в зависимости от варианта исполнения, содержат 2 или 3 USART. Синхронная передача используется гораздо реже асинхронной и обычно USART используется в режиме UART.

UART может применяться как для осуществления взаимодействия компонентов внутри одного устройства, так и для подключения устройств между собой. Для внешних подключений сигналы с уровнями логики ТТЛ или КМОП подходят мало из-за низкой помехоустойчивости. Распространённым стандартом физического уровня для UART, который подходит для подключения внешних устройств является RS-232. Этому стандарту, в частности, соответствует последовательный порт (COM-порт) компьютера. Так что, микроконтроллер с помощью схемы преобразования уровней может обмениваться информацией с COM-портом компьютера, но об этом чуть позже.

Варианты подключения UART

В UART передача данных происходит в последовательной форме, т.е. по одному биту. Поэтому для передачи в одном направлении требуется один проводник; для полнодуплексной двунаправленной связи потребуется два проводника.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это
Рис. %img:uc1

К однопроводной линии можно подключить несколько устройств, которые будут образовывать сеть для передачи данных. Арбитраж в этой сети должен быть реализован программно.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это
Рис. %img:un

Формат передачи данных UART

В отсутствии передачи на выходе UART присутствует уровень лог. 1.

Данные передаются в виде посылок (фреймов), каждая из которых состоит из стартового бита, битов данных и одного или нескольких стоп-битов. Длительность всех битов одинакова, связана со скоростью передачи соотношением T=1/S. Существует ряд стандартных скоростей передачи: 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 230400, 460800, 921600 бод. Если внутри одного устройства связь можно осуществлять на произвольной скорости, то для связи с внешними устройствами следует придерживаться стандартных величин.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это
Рис. %img:uf

Так как во время передачи стоп-бита и пока линя свободна, на выходе присутствует единичное значение, а старт-бит имеет значение лог. 0, старт-бит позволяет выявить момент начала передачи данных, разделить две последовательные посылки и осуществить синхронизацию передатчика и приёмника.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это
Рис. %img:ug

Управление потоком данных

Для управления потоком данных UART используется программный или аппаратный метод. В случае программного метода, информация о готовности устройства принимать данные или о необходимости остановить передачу передаётся по тем же каналам, что и данные. Принимающая сторона программно разделяет данные и управляющие сигналы в соответствии с принятым протоколом.

Интерфейс UART предусматривает возможность использования дополнительных сигналов (CTS, RTS) для аппаратного управления потоком данных. Аппаратное управление может использоваться некоторыми медленными устройствами или устройствами с простой схемной реализацией. Однако оно потребует двух дополнительных линий для подключения устройства.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это
Рис. %img:ufc

Приёмник, в свою очередь, устанавливает на выходе RTS значение лог. 0, если он готов принимать данные и устанавливает лог. 1, требуя от передатчика остановить передачу.

COM-порт (интерфейс стандарта RS-232)

Хотя он и считается устаревшим для использования в компьютерах, тем не менее, интерфейс стандарта RS-232 ещё не утратил полностью своего значения и существует оборудование, где он используется. Интерфейс не обеспечивает высокой скорости передачи данных (максимум 115200 бод), но зато прост и дёшев в реализации, надёжен.

Для сигналов используются следующие уровни.

Требуется, чтобы любой вывод интерфейса выдерживал замыкание на любой другой вывод и на источник напряжения 5 В.

В таблице указаны обозначения для сигналов принятые для COM-порта, обозначения в соответствии с RS-232, номера выводов в разъёмах и краткое описание назначения сигналов.

Для подключения к интерфейсу используются 25-контактные или 9-контактные разъёмы (DB25, DB9). Первоначально применялись 25-контактные разъёмы, но многие сигналы не использовались устройствами. В связи с этим произошёл переход к 9-контактным разъёмам. В оконечном оборудовании используются разъёмы типа вилка (Pin): DB-9P. В аппаратуре передачи данных (модемы, например) используются разъёмы типа розетка (Socket): DB-9S.

Гальваническая развязка для COM-порта

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это
Рис. %img:rss

Для преобразования сигналов между уровнями ТТЛ/КМОП логики и уровнями RS-232 существуют специализированные микросхемы.

Работает предложенная схема гальванической развязки для COM-порта следующим образом. Когда на TD выходе UART установлен уровень лог. 0 (обычные КМОП-уровни для микроконтроллеров), ток через светодиод оптрона U1 отсутствует, транзистор оптрона заперт, за счёт резистора R1 от выхода DTR(+) COM-порта на входе RD устанавливается положительный относительно общего провода потенциал, что соответствует уровню лог. 0 для RS-232. Если на выходе TD устройства UART установлена лог. 1, транзистор оптрона U1 открывается и RD вход COM-порта подключается к выходу RTS (-), за счёт чего на входе RD формируется отрицательный потенциал (лог. 1 для RS-232).

Оптрон U2 отвечает за передачу данных в обратном направлении. Когда на TD выходе COM-порта установлен уровень лог. 0 (положительный потенциал), транзистор оптрона U2 открывается, формируя лог. 0 на входе UART. Если на выходе TD COM-порта устанавливается лог. 1 (отрицательный потенциал), транзистор оптрона U2 закрывается и за счёт подтягивающего к высокому уровню резистора на входе RD устройства UART формируется логическая 1.

Если разъём P1 отключён от COM-порта, или компьютер выключен, то это будет восприниматься как «линия свободна» (отсутствие передачи данных), на вход USART микроконтроллера при этом будет подаваться лог. 1. Допускается подключение разъёма P1 к COM-порту работающего компьютера, это не приведёт к повреждению оборудования, но в некоторых случаях, в момент подключения, компьютер может получить какое-то количество случайных байтов.

Для однонаправленной связи можно оставить только соответствующую часть схемы. Если используется только передача данных от COM-порта к UART микроконтроллера, то отпадает необходимость в описанном выше программном конфигурировании COM-порта.

USART в STM32 (STM32F100xx)

Функциональная схема USART в микроконтроллерах STM32.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это
Рис. %img:ust

В обычном двунаправленном полнодуплексном режиме требуется как минимум два вывода для подключения USART: RX (Receive Data In) и TX (Transmit Data Out).

RX: вход для последовательных данных. Для извлечения данных используется техника оверсэмплинга (супердискретизации), когда чтение входа осуществляется с частотой, в несколько раз превышающей скорость передачи данных (в данном случае в 8 или 16 раз). Сопоставление считанной последовательности с предопределёнными шаблонами позволяет выделить фронт сигнала, определить значение принимаемого бита и обнаружить шум при его наличии в принимаемом сигнале.

TX: выход для передачи данных в последовательной форме. Когда передатчик отключён, вывод возвращается в состояние, заданное конфигурацией порта ввода-вывода. Когда передатчик включён, но никаких данных не передаётся, на выходе TX устанавливается высокий уровень (паузе в передаче данных, или свободной линии соответствует наличие лог. 1 в линии). В однопроводном режиме или режиме смарт-карты этот вывод используется как для передачи, так и для приёма данных (поэтому на схеме он обозначен как TX/SW).

SCLK: выход для тактового сигнала при синхронной передаче данных, соответствует мастер-режиму SPI. Тактовые импульсы не формируются во время старт и стоп-битов. Наличие импульса во время передачи последнего бита данных определяется программно. Параллельно может происходить синхронный приём данных на входе RX. Фаза и полярность импульсов задаются программно. В режиме смарт-карты вывод SCLK может формировать тактовый сигнал для смарт-карты.

Программно приём и передача данных через интерфейс USART осуществляется путём чтения и записи регистра данных DR. Записываемые в регистр данные помещаются в регистр передаваемых данных TDR, а затем, когда завершится текущая передача, копируются в передающий сдвигающий * регистр. Если в данный момент ничего не передаётся, данные сразу помещаются в сдвигающий регистр. Сдвигающий регистр преобразует данные из параллельной формы представления в последовательную: схема управления с заданной тактовой частотой сдвигает содержимое регистра на 1 бит вправо. Сдвигаемые биты, начиная с младшего, подаются на выход USART. Кроме того, схема управления формирует стартовый бит, бит чётности (если используется) и стоп-биты.
* Сдвигающий регистр также называют регистром сдвига или сдвиговым регистром.

После того, как содержимое TDR копируется в сдвигающий регистр, в DR можно записывать очередной байт, без риска повредить предыдущее содержимое.

Принимаемые данные попадают в приёмный сдвигающий регистр. Когда приём фрейма завершается, данные из приёмного сдвигающего регистра помещаются в регистр принимаемых данных (RDR), откуда они могут быть прочитаны путём чтения регистра данных DR. Такое устройство регистра данных позволяет одновременно передавать и получать данные.

Далее смотрите подробное описание всех регистров устройства USART в микроконтроллерах STM32: «Регистры USART в микроконтроллерах STM32F100xx». Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

А также несколько примеров использования USART для передачи данных: «UART и USART. COM-порт. Часть 2». Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Источник

UART ПРОТОКОЛ: ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

UART (Universal Asynchronous Transmitter Receiver) это наиболее распространенный протокол, используемый для полнодуплексной последовательной связи. Устройство отправляет и получает данные из одной системы в другую. В этом мануале мы подробно изучим основы связи и работу протокола UART, подробное описание интерфейса и распиновку разъёмов..

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Что такое UART

UART означает универсальный асинхронный приемник-передатчик. Это периферийное оборудование, которое находится внутри микроконтроллера. Функция UART заключается в преобразовании входящих и исходящих данных в последовательный двоичный поток. Восьмибитные последовательные данные, полученные от периферийного устройства, преобразуются в параллельную форму с использованием последовательного преобразования в параллельное, а параллельные данные, полученные от ЦП, преобразуются с помощью преобразования из последовательного в параллельный. Эти данные представлены в модулирующей форме и передаются с определенной скоростью передачи.

Почему используют UART

Для быстрой связи используются такие протоколы, как SPI (последовательный периферийный интерфейс) и USB (универсальная последовательная шина). Но когда высокоскоростная передача данных не требуется, применяют протокол UART. Это дешевое устройство связи с одним передатчиком и приемником. Тут требуется лишь один провод для передачи данных и один для приема. О конвертере USB-ART прочитайте по ссылке.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Его можно подключить к персональному компьютеру с помощью преобразователя RS232-TTL или USB-TTL. Сходство между RS232 и UART заключается в том, что им обоим не нужен таймер для передачи и приема данных. Кадр UART состоит из 1 стартового бита, 1 или 2 стоповых битов и бита четности для последовательной передачи данных.

Блок-схема UART

UART состоит из следующих основных компонентов: передатчик и приемник. Передатчик состоит из регистра удержания передачи, регистра сдвига передачи и логики управления. Точно так же приемник состоит из регистра удержания приема, регистра сдвига приемника и логики управления. Обычно и передатчик, и приемник снабжены генератором скорости передачи данных.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Генератор скорости передачи данных формирует скорость, с которой передатчик и приемник должны отправлять и получать данные. Регистр удержания передачи содержит передаваемый байт данных. Регистр сдвига передачи и регистр сдвига приемника сдвигают биты влево или вправо, пока байт данных не будет отправлен или получен.

В дополнение к этому, предусмотрена логика управления чтением или записью, указывающая когда читать и записывать. Генератор скорости передачи данных формирует скорости в диапазоне от 110 бит / с до 230400. В большинстве случаев микроконтроллеры предлагают более высокие скорости передачи, такие как 115200 и 57600 бит / с, но такие устройства как GPS и GSM, используют более низкую скорость в 4800 и 9600 бод.

Как работает UART

Передатчик и приемник используют стартовый бит, стоповый бит и параметры синхронизации для взаимодействия друг с другом. Исходные данные находятся в параллельной форме. Например есть 4-х битные данные, и чтобы преобразовать их в последовательную форму нужен преобразователь из параллельного в последовательный. Обычно для проектирования преобразователей используются D-триггеры.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

D-триггер, также известный как триггер данных, сдвигает один бит со стороны входа на сторону выхода только тогда, когда таймер изменяет переход из высокого состояния в низкое или из низкого состояния в высокое. Точно так же, если надо передать 4 бита данных, понадобится 4 триггера.

Теперь спроектируем преобразователь из параллельного в последовательный и из последовательного в параллельный.

Параллельное преобразование в последовательное

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Последовательное преобразование в параллельное

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Шаг 1: Возьмем 4 триггера. Количество триггеров совпадает с количеством передаваемых битов.

Шаг 2: Сначала отключим параллельную шину. Не включаем пока не будут загружены все биты. Сохраним данные на входе первого триггера. Теперь установим высокий уровень тактовой частоты, это сдвинет младший бит на вход второго триггера и выход первого. Точно так же сдвинем все биты один за другим, сделав тактовый импульс высоким. Преобразователь находится в состоянии удержания до тех пор, пока все биты не будут переданы на выход.

Шаг 3: Теперь каждый триггер содержит один бит последовательных данных. Пока все биты передаются на выход триггера, активируем шину. Это заставит конвертер отправлять все биты за раз.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Формат протокола UART

Начинается связь со стартовым битом «0». Стартовый бит инициирует передачу последовательных данных, а стоповый бит завершает транзакцию данных.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Он также имеет бит четности (четный или нечетный). Бит четности представлен как «0» (четное количество единиц), а бит нечетной четности представлен как «1» (нечетное количество).

Передача данных

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Передатчик отправляет по одному биту за раз. После отправки одного бита отправляется следующий. Таким образом, все биты данных отправляются на приемник с заранее определенной скоростью передачи. При передаче каждого бита будет определенная задержка. Например, чтобы отправить один байт данных со скоростью 9600 бод, каждый бит отправляется с задержкой 108 мкс. Данные добавляются с битом четности. Таким образом для отправки 7 бит требуется 10 бит данных.

Прием данных

Для приема данных используется приёмная линия RxD.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Пример интерфейса UART

Этот пример демонстрирует взаимодействие ESP8266 UART с MAX232. Микросхема MAX232 питается от источника 5 В, и включает в себя генератор емкостного напряжения для управления напряжением 232 уровня. Она поставляется с двумя передатчиками, также называемыми драйвером (Tin, Tout) и приемниками (Rin и Rout).

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Здесь использовался ESP8266 (32-битный микроконтроллер) со встроенным UART. Связь может осуществляться с ESP8266 с использованием AT-команд через преобразователь уровня RS232 в TTL (MAX232). На схеме показано подключение ESP8266 к компьютеру.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Запрашивая действительные AT-команды через ПК, микросхема Wi-Fi ответит подтверждением. Вот шаги для реализации последовательной связи с ПК.

Команды ESP8266

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Далее показан ответ модуля ESP8266.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

UART и USART

UARTUSART
Тайминги генерируются внутри микроконтроллера.Отправляющее устройство сгенерирует тайминг.
Скорость передачи данных низкая.Скорость передачи данных выше из-за внешних таймингов.
Автономный протоколПоддерживает несколько протоколов, таких как LIN, RS-485, IrDA, смарт-карта и т. д.
Перед передачей необходимо знать скорость передачи.Нет необходимости знать скорость передачи заранее.
Подходит для низкоскоростной связиПодходит для высокоскоростной связи.
Сниженный энергетический след.Обеспечивает последовательную связь при высоком энергопотреблении

Основное различие между UART и USART заключается в том, что UART поддерживает только асинхронную связь, тогда как USART поддерживает как синхронную, так и асинхронную. Вот сравнение между USART и UART:

RS232 и UART

Логические уровни представляют собой уровни рабочего напряжения, которые устройство может выдержать для работы в безопасной зоне. Вот уровни напряжения для RS232 и TTL:

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Логика TTL / CMOS

UART работает по TTL логике.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Преимущества и недостатки UART

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что это

Области применения протокола

Последовательный порт отладки использует драйвер UART для печати данных, поступающих извне. Можем использовать этот протокол для отправки и получения команд на встроенные устройства и от них. Также выполняется связь в GPS, модеме GSM / GPRS, чипах Wi-Fi и других модулях работающих с UART. Используется в доступе к мэйнфрейму для подключения разных компьютеров.

Форум по обсуждению материала UART ПРОТОКОЛ: ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что этоПростой переходник для корпусов TQFP с самоцентрированием микросхемы, собранный своими руками.

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что этоПочему электрические провода нагреваются, откуда берется вообще тепло и сколько энергии теряется из-за сопротивления?

Интерфейс uart что это. Смотреть фото Интерфейс uart что это. Смотреть картинку Интерфейс uart что это. Картинка про Интерфейс uart что это. Фото Интерфейс uart что этоОбзор готового модуля усилитель звуковой частоты на TDA7377 с модулем Bluetooth для беспроводной передачи аудиосигнала.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *