Atminkite, kai buvo spausdintuvų, pelių ir modemųstori kabeliai su šiais didžiuliais nepatogiais jungtimis? Tie, kurie tiesiog turėjo būti įsukami į kompiuterį? Mažai žmonių žino, kad šie UART komponentai buvo naudojami bendrauti su kompiuteriu. Beveik visiškai pakeitė šiuos senus kabelius ir jungtis su USB technologija. UART sąsajos, aprašytos šiame straipsnyje, nėra praeities dalykas. Jie naudojami daugelyje DIY elektronikos projektų GPS ryšį, Bluetooth ir RFID kortelių skaitytuvas modulis PI, Arduino, ar kitų mikrovaldiklių.
UART reiškia universalią asinchroninę sistemąimtuvas / siųstuvas. Tai nėra ryšio protokolas, pvz., SPI ir I2C, bet mikrokontrolerio fizinė grandinė. Pagrindinis tikslas yra perduoti ir gauti informaciją. Vienas iš geriausių technologijų pasiekimų yra tas, kad naudojamas tik du laidai.
UART sąsaja yra du įrenginiaibendrauti tarpusavyje. Perduodantis šaltinis informaciją iš valdymo prietaiso, tokio kaip centrinis procesorius, paverčia į serijinę formą, jį perduoda nuosekliai pagal priimantį UART, kuris vertes konvertuoja į priėmimo įrenginį. Norėdami perkelti informaciją tarp dviejų įrenginių, reikia tik dviejų laidų.
UART RS485 perduodat duomenų asinchroniškai, o tai reiškia Nrsignalas sinchronizuoti bitų išsiuntimą iš siuntėjo į imtuvą. Vietoj laikrodžio signalo perduodantis UART prideda perduoto paketo pradžios ir pabaigos bitus. Šie parametrai nustato dokumento pradžią ir pabaigą.
Kai gaunantis UART nustato paleidimąšiek tiek, jis pradeda skaityti gaunamus bitus tam tikru dažniu, žinomu kaip perdavimo greitis. Duomenų perdavimo sparta yra matavimo vienete išreikšto greičio matas, bitai / s. Abu prietaisai turi veikti maždaug tuo pačiu perdavimo greičiu. Siuntimo ir priėmimo prietaisų perdavimo greitis gali skirtis 10%.
Abi priemonės taip pat turi būti sukonfigūruotos perduoti ir priimti tą pačią paketų struktūrą.
UART, kuris ketina perduoti informaciją,gauna jį iš duomenų magistralės. Jis naudojamas informacijai siųsti kitame įrenginyje, pvz., Procesoriuje, atmintyje ar mikrovaldiklyje. Kai perduodantis UART gauna lygiagrečius duomenis iš duomenų magistralės, jis prideda šiek tiek paleidimo, pariteto ir stotelės bitų, kurdamas duomenų paketą. Tada paketas pateikiamas nuosekliai, dalimis. Gaunantis UART nuskaito duomenų bitą savo produkcijai. Priimančioji UART konvertuoja informaciją atgal į lygiagrečią formą, pašalina pradžios bitą ir sustabdo bitus. Galiausiai, gaunantis UART perduoda duomenų paketą, esantį priėmimo galo lygiagrečiai su duomenų magistrale.
Perdavimo linija paprastai laikoma aukštaįtampos lygį, kai ji neperduoda informacijos. Norėdami pradėti duomenų perdavimą, perduodantis UART traukia perdavimo liniją iš didžiausios į mažiausią vieną laikrodžio ciklą. Kai gaunantis UART nustato aukšto į žemos įtampos perėją, jis pradeda skaityti duomenų rėmo bitus baudos greičiu.
Pagrindinė UART sistema užtikrina patikimą,vidutinio sunkumo, dvipusis ryšys su trimis signalais: Tx (perduodami nuoseklieji duomenys), Rx (gauta serijinių duomenų) ir žemė. Skirtingai nuo kitų protokolų, tokių kaip SPI ir I2C, jokio laikrodžio signalo nereikia, nes vartotojas pateikia UART aparatūrą su reikiama laiko informacija.
Tipiškas duomenų signalas UART sąsajos aprašymeTiesiog yra įtampa, kuri eina tarp mažos logikos ir didelės vertės logikos. Imtuvas gali teisingai konvertuoti šias logines būsenas į skaitmeninius duomenis tik tuo atveju, jei žino, kada išbandyti signalą. Tai gali būti lengvai padaryta naudojant atskirą laikrodžio signalą. Pavyzdžiui, siųstuvas atnaujina duomenų signalą ant kiekvieno priekinio krašto, o tada imtuvas ima duomenis apie kiekvieną užpakalinę briauną.
Pradinis bitas yra pirmasis bitų perdavimo vienas baitas bitas. Tai rodo, kad duomenų linija išeina iš tuščiosios eigos būsenos. Laisvos būsenos paprastai turi loginį aukštį, todėl pradžios bitas yra logiškai mažas.
Pradžios bitas yra paslaugų informacijos bitų. Tai reiškia, kad jis palengvina ryšį tarp imtuvo ir siųstuvo, tačiau neperduoda prasmingų duomenų.
Stotelės bitas yra paskutinis bitų perdavimas per vieną baitą. Jo loginis lygis yra toks pat kaip signalo tuščiosios eigos būsena, tai yra loginis maksimumas.
Į signalizuojant duomenų paketų užbaigimą, siuntimo jungia UART duomenų perdavimo linija nuo žemos įtampos į aukštos įtampos už du bitai trukmę.
UART sąsajos aprašymas:
Perduodantis UART gauna duomenis lygiagrečiai iš duomenų perdavimo magistralės ir į duomenų bazę įtraukia pradžios bitą, pariteto bitą ir stotelės bitus (-ius).
Visas paketas siunčiamas nuosekliai nuo perdavimo į priimantį UART, kuris ima duomenų liniją su iš anksto sukonfigūruotu duomenų perdavimo sparta.
Gaunančio UART atmeta pradžios bitą, pariteto bitą ir stop bitą iš duomenų rėmo, paverčia serijinius duomenis atgal į lygiagrečiai, perduoda jį prie duomenų perdavimo mazgo priimančiojoje pusėje.
Perduoda gautus baitus iš kompiuterio per lygiagrečias schemas į vieną serijinį bitų srautą siunčiamam perdavimui.
Kai gaunamas perdavimas konvertuoja serijinį bitų srautą į baitus, kuriuos kompiuteris apdoroja.
Prideda pariteto bitų (jei buvo pasirinkta) išeinančių perdavimų, patikrina gaunamų baitų paritetą (jei pasirinkta), išbraukia pariteto bitą.
Prideda išeinančių pradžios ir pabaigos apribojimus, pašalina juos iš gaunamų pervedimų.
Komunikacijos protokolas nėra tobulas, tačiau "UART" yra gana gerai, ką daro. Štai keletas privalumų ir trūkumų, kurie padės nuspręsti, ar jie atitinka jūsų projekto poreikius:
Privalumai:
Naudojami tik du laidai.
Nėra sinchronizavimo signalo.
Ar klaidų tikrinimo lygis yra lygus.
Duomenų paketo struktūra gali būti pakeista, jei abi pusės yra sukonfigūruotos.
Gerai dokumentuotas ir plačiai naudojamas metodas.
Trūkumai:
Duomenų rėmo dydis gali būti ne didesnis kaip 9 bitai.
Nepalaiko daugybės pavaldžių ar kelių pagrindinių sistemų.
Be to, duomenų perdavimo greitis kiekvieno Arduino UART sąsaja turi būti daugiau kaip 10% kito.
</ p>
