UART – co to takiego?

PrzechwytywanieJeszcze kilka lat temu komunikacyjne porty szeregowe znajdowały bardzo szerokie zastosowanie w komputerach PC. Dziś komunikacja z urządzeniami peryferyjnymi odbywa się przede wszystkim za pomocą złącza USB, nie oznacza to jednak, że interfejs komunikacyjny UART odszedł w niepamięć. Tego typu rozwiązanie nadal jest wykorzystywane w przeważającej większości mikrokontrolerów, co w dużej mierze wynika z prostoty ich obługi.

UART – co to takiego?

UART, czyli Universal Asynchronous Receiver and Transmitter, to urządzenie w postaci układu scalonego, którego zadaniem jest zapewnienie komunikacji, w formie asynchronicznego przekazu i odbioru danych, za pośrednictwem portu szeregowego.

Budowa tego typu układu przewiduje zastosowanie dwóch konwerterów: równoległo-szeregowego, czyli parallel-to-serial, oraz szeregowo-równoległego, czyli serial-to-parallel. Pierwszy z nich odpowiada za konwersję danych pochodzących z komputera, natomiast drugi – za konwersję danych wysyłanych do komputera przez urządzenia peryferyjne. Szybka transmisja danych wymaga gromadzenia informacji w trybie tymczasowym. Aby w takim przypadku mogła zostać zachowana ciągłość transferu, stosowany jest tzw. bufor.

To bardzo ogólna definicja, która jednak w sposób odpowiedni określa rolę układów UART. Nie znaczy to natomiast, że tego rodzaju urządzenia występują wyłącznie w jednym wariancie. Bogata oferta hurtowni Micros doskonale obrazuje rozpiętość tego segmentu.

Zasada działania interfejsu

Transmisję informacji złączem szeregowym inicjuje tzw. bit startowy. W każdym przypadku jest to logiczne zero. W dalszej kolejności przesłana zostaje informacja w postaci 7, 8 lub 9 kolejnych bitów (w zależności od ustalonej konfiguracji urządzenia). Za zakończenie transmisji odpowiedzialny jest tzw. bit stopu, który zawsze jest równy logicznej jedynce. Całość tworzy tzw. ramkę UART, która zawiera w sobie kompletną informację.

Nazwa UART bardzo często jest stosowana zamiennie z określeniem USART (Universal Synchronous and Asynchronous Receiver and Transmitter). USART to nic innego, jak dwustronny interfejs komunikacyjny, który pozwala na pracę w trybie synchronicznym i asynchronicznym. Można zatem stwoerdzić, że każdy USART może zastąpić UART, ale nie każdy UART będzie mógł być stosowany w zamian za USART. Mówimy tu zatem o rozwinięciu protokołu asynchronicznego, który jednak zachowuje kompatybilność wsteczną. Oba wymienione rozwiązania mogą służyć nawiązaniu komunikacji za pośrednictwem RS232 (port COM lub specjalne konwertery standardu USB).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *