프린터, 마우스와 같은 오래된 컴퓨터 부품을 기억한다면 키보드는 커넥터의 도움과 관련이 있습니다. 컴퓨터와 이러한 부품 간의 통신 프로세스는 UART를 사용하여 수행 할 수 있습니다. USB (Universal Serial Bus)는 컴퓨터의 모든 종류의 통신 원칙을 변경했습니다. 그러나 UART는 위에서 선언 된 애플리케이션에서 여전히 사용됩니다. 거의 모두 마이크로 컨트롤러 유형 아키텍처는 직렬 통신으로 인해 UART 하드웨어가 내장되어 있으며 통신을 위해 2 개의 케이블 만 사용합니다. 이 기사에서는 UART, UART 작동 방식, 직렬 및 병렬 통신의 차이점, UART 블록 다이어그램 , UART 통신, UART 인터페이스, 응용 프로그램, 장점 및 단점.

UART 란 무엇입니까?

그만큼 UART 전체 형식 'Universal Asynchronous Receiver / Transmitter'이며 마이크로 컨트롤러 내에 내장 된 IC이지만 통신 프로토콜 (I2C 및 SPI)과는 다릅니다. UART의 주요 기능은 직렬 데이터 통신입니다. UART에서 두 장치 간의 통신은 직렬 데이터 통신과 병렬 데이터 통신의 두 가지 방법으로 수행 될 수 있습니다.

UART

직렬 및 병렬 통신

직렬 데이터 통신에서 데이터는 단일 케이블 또는 라인을 통해 비트 단위로 전송 될 수 있으며 두 개의 케이블 만 있으면됩니다. 직렬 데이터 통신은 병렬 통신과 비교할 때 비싸지 않습니다. 전선뿐만 아니라 회로도 매우 적게 필요합니다. 따라서이 통신은 병렬 통신에 비해 복합 회로에서 매우 유용합니다.

병렬 데이터 통신에서는 한 번에 여러 케이블을 통해 데이터를 전송할 수 있습니다. 병렬 데이터 통신은 추가 하드웨어와 케이블이 필요하므로 비용이 많이 들고 매우 빠릅니다. 이 통신의 가장 좋은 예는 오래된 프린터, PCI, RAM 등입니다.

병렬 통신

UART 블록 다이어그램

UART 블록 다이어그램은 아래에 표시된 송신기 및 수신기의 두 가지 구성 요소로 구성됩니다. 송신기 섹션은 3 개의 블록, 즉 송신 홀드 레지스터, 시프트 레지스터 및 제어 로직을 포함합니다. 마찬가지로 수신기 섹션에는 수신 홀드 레지스터, 시프트 레지스터 및 제어 로직이 포함됩니다. 이 두 섹션은 일반적으로 전송 속도 생성기에 의해 제공됩니다. 이 생성기는 송신 기부 및 수신기 부가 데이터를 송수신해야 할 때 속도를 생성하는 데 사용됩니다.

송신기의 홀드 레지스터는 전송 될 데이터 바이트를 포함합니다. 송신기와 수신기의 시프트 레지스터는 데이터 바이트가 전송되거나 수신 될 때까지 비트를 오른쪽 또는 왼쪽으로 이동합니다. 읽기 (또는) 쓰기 제어 로직은 읽기 또는 쓰기시기를 알려주는 데 사용됩니다.

송신기와 수신기 사이의 전송 속도 생성기는 110bps에서 230400bps 범위의 속도를 생성합니다. 일반적으로 마이크로 컨트롤러의 전송 속도는 9600 ~ 115200입니다.

UART 블록 다이어그램

“7가지 신재생에너지 ”

UART 통신

이 통신에는 UART를 전송하는 것과 UART를 수신하는 두 가지 유형의 UART가 있으며,이 두 가지 간의 통신은 서로 직접 수행 할 수 있습니다. 이를 위해 두 UART간에 통신하는 데 두 개의 케이블 만 있으면됩니다. 데이터의 흐름은 UART의 전송 (Tx) 및 수신 (Rx) 핀에서 나옵니다. UART에서 Tx UART에서 Rx UART 로의 데이터 전송은 비동기 적으로 수행 될 수 있습니다 (o / p 비트 동기화를위한 CLK 신호 없음).

UART의 데이터 전송은 마이크로 컨트롤러, 메모리, CPU 등과 같은 다른 장치에서 병렬 형태의 데이터 버스를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 버스에서 병렬 데이터를 수신 한 후 3 비트를 추가하여 데이터 패킷을 형성합니다. 시작, 중지 및 패리티처럼. 데이터 패킷을 비트 단위로 읽고 수신 된 데이터를 병렬 형식으로 변환하여 데이터 패킷의 3 비트를 제거합니다. 결론적으로 UART가 수신 한 데이터 패킷은 수신단에서 데이터 버스를 향해 병렬로 전송됩니다.

UART 통신

시작 비트

시작 비트는 실제 데이터 앞에 배치되는 동기화 비트라고도합니다. 일반적으로 비활성 데이터 전송 라인은 고전압 레벨에서 제어됩니다. 데이터 전송을 시작하기 위해 UART 전송은 데이터 라인을 고전압 레벨 (1)에서 저전압 레벨 (0)로 드래그합니다. 획득 UART는 데이터 라인을 통해 하이 레벨에서 로우 레벨로의이 변환을 인식하고 실제 데이터를 이해하기 시작합니다. 일반적으로 시작 비트는 하나뿐입니다.

정지 비트

정지 비트는 데이터 패킷의 끝에 배치됩니다. 일반적으로이 비트는 길이가 2 비트이지만 비트 만 사용되는 경우가 많습니다. 방송을 중지하려면 UART 데이터 라인을 고전압으로 유지합니다.

패리티 비트

패리티 비트를 통해 수신자는 수집 된 데이터가 올바른지 여부를 확인할 수 있습니다. Low-Level 장애 검사 시스템이며, 패리티 비트는 짝수 패리티와 홀수 패리티 두 가지 범위로 제공됩니다. 실제로이 비트는 널리 사용되지 않으므로 필수 사항은 아닙니다.

데이터 비트 또는 데이터 프레임

데이터 비트에는 송신자에서 수신자로 전달되는 실제 데이터가 포함됩니다. 데이터 프레임 길이는 5와 8 사이 일 수 있습니다. 데이터 프레임 길이가 9 비트 길이 일 수있을 때 패리티 비트가 사용되지 않는 경우. 일반적으로 먼저 전송되는 데이터의 LSB는 전송에 매우 유용합니다.

UART 인터페이스

다음 그림은 UART가 마이크로 컨트롤러 . UART 통신은 TXD, RXD 및 GND와 같은 세 가지 신호를 사용하여 수행 할 수 있습니다.

이를 사용하여 8051 마이크로 컨트롤러 보드와 UART 모듈에서 개인용 컴퓨터에 텍스트를 표시 할 수 있습니다. 8051 보드에는 UART0 및 UART1과 같은 두 개의 직렬 인터페이스가 있습니다. 여기서는 UART0 인터페이스가 사용됩니다. Tx 핀은 정보를 PC로 전송하고 Rx 핀은 PC에서 정보를 수신합니다. 전송 속도는 마이크로 컨트롤러와 PC의 속도를 나타내는 데 사용할 수 있습니다. 마이크로 컨트롤러와 PC의 보오율이 비슷할 때 데이터 송수신을 제대로 할 수 있습니다.