Qué es el protocolo UART? Explicación de la comunicación UART

Guía del protocolo UART

Como configuración «universal», podemos configurar UART para que funcione con muchos tipos diferentes de protocolos serie. La UART se adaptó en unidades de un solo chip a principios de la década de 1970, comenzando con el WD1402A de Western Digital.

En un esquema de comunicación UART:

1. El pin Tx (transmitir) de un chip se conecta directamente al pin Rx (recibir) del otro y viceversa. Comúnmente, la transmisión tendrá lugar a 3,3 o 5V. UART es un protocolo de un solo maestro y un solo esclavo, en el que un dispositivo está configurado para comunicarse con un solo compañero.

2. Los datos viajan hacia y desde una UART en paralelo al dispositivo controlador (por ejemplo, una CPU).

3. Al enviar en el pin Tx, la primera UART traduce esta información en paralelo a serie y la transmite a la contraparte receptora.

4. La segunda UART recibe estos datos en su pin Rx y los transforma de nuevo en paralelo para comunicarse con su dispositivo controlador.

Las UART transmiten datos en serie, en uno de los tres modos:

– Full duplex: Comunicación simultánea hacia y desde cada maestro y esclavo

– Half duplex: Los datos fluyen en una dirección a la vez

– Simplex: Comunicación unidireccional solamente

La transmisión de datos tiene lugar en forma de paquetes de datos, comenzando con un bit de inicio, donde la línea normalmente alta se tira a tierra. Tras el bit de inicio, se transmiten de cinco a nueve bits de datos en lo que se conoce como trama de datos del paquete, seguida de un bit de paridad opcional para verificar la correcta transmisión de los datos. Por último, se transmiten uno o más bits de parada en los que la línea se pone a nivel alto. Esto termina un paquete.

Al ser un protocolo asíncrono -no hay línea de reloj que regule la velocidad de transmisión de los datos- los usuarios deben configurar ambos dispositivos para comunicarse a la misma velocidad. Esta velocidad se conoce como tasa de baudios, expresada en bits por segundo, o bps. Las velocidades de transmisión varían drásticamente, desde la típica configuración de 9600 baudios hasta 115200 y más allá.

Aunque es un protocolo algo «antiguo» y que sólo puede comunicarse entre un único maestro y un esclavo, UART es bien conocido, fácil de configurar y extremadamente versátil. Como tal, es probable que te encuentres con este sistema cuando trabajes con proyectos de microcontroladores. Las UART pueden formar parte de sistemas que utilizas a diario, te des cuenta o no.