Guida al protocollo UART
Essendo una configurazione “universale”, possiamo configurare UART per lavorare con molti tipi diversi di protocolli seriali. L’UART è stato adattato in unità a chip singolo nei primi anni ’70, a partire dal WD1402A della Western Digital.
In uno schema di comunicazione UART:
1. Il pin Tx (trasmissione) di un chip si collega direttamente al pin Rx (ricezione) dell’altro e viceversa. Comunemente, la trasmissione avverrà a 3,3 o 5V. UART è un protocollo single-master, single-slave, dove un dispositivo è impostato per comunicare con un solo partner.
2. I dati viaggiano da e verso una UART in parallelo al dispositivo di controllo (per esempio, una CPU).
3. Quando invia sul pin Tx, la prima UART traduce queste informazioni parallele in seriali e le trasmette alla controparte ricevente.
4. Il secondo UART riceve questi dati sul suo pin Rx e li trasforma di nuovo in parallelo per comunicare con il suo dispositivo di controllo.
Gli UART trasmettono dati in serie, in uno dei tre modi:
– Full duplex: comunicazione simultanea da e verso ogni master e slave
– Half duplex: I dati fluiscono in una direzione alla volta
– Simplex: Comunicazione solo in una direzione
La trasmissione dei dati avviene sotto forma di pacchetti di dati, iniziando con un bit di inizio, dove la linea normalmente alta è tirata a terra. Dopo il bit di inizio, da cinque a nove bit di dati vengono trasmessi in quella che è conosciuta come la cornice di dati del pacchetto, seguita da un bit di parità opzionale per verificare la corretta trasmissione dei dati. Infine, uno o più bit di stop sono trasmessi dove la linea è messa in alto. Questo conclude un pacchetto.
Essendo un protocollo asincrono – nessuna linea di clock regola la velocità di trasmissione dei dati – gli utenti devono impostare entrambi i dispositivi per comunicare alla stessa velocità. Questa velocità è conosciuta come il baud rate, espresso in bit al secondo, o bps. Le velocità di trasmissione variano notevolmente, dall’impostazione tipica di 9600 baud a 115200 e oltre.
Sebbene sia un protocollo “antico”, che può comunicare solo tra un singolo master e uno slave, UART è ben noto, facile da configurare ed estremamente versatile. Come tale, è probabile incontrare questo sistema quando si lavora con progetti di microcontrollori. Le UART possono essere una parte dei sistemi che usate ogni giorno, che ve ne rendiate conto o no.
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