MISINGI YA MAWASILIANO YA UART: Hatua 16

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Kumbuka wakati printa, panya, na modemu zilikuwa na nyaya nene na viunganishi hivyo vikubwa? Wale ambao kwa kweli walipaswa kusisitizwa kwenye kompyuta yako? Vifaa hivi labda vilikuwa vikitumia UART kuwasiliana na kompyuta yako. Wakati USB imebadilisha kabisa nyaya hizo za zamani na viunganishi, UARTs sio jambo la zamani. Utapata UARTs ikitumika katika miradi mingi ya elektroniki ya DIY kuunganisha moduli za GPS, moduli za Bluetooth, na moduli za msomaji wa kadi ya RFID kwa Raspberry Pi yako, Arduino, au wadhibiti wengine wadogo.

UART inasimama kwa Mpokeaji / Mpitishaji wa Asynchronous wa Universal. Sio itifaki ya mawasiliano kama SPI na I2C, lakini mzunguko wa mwili katika microcontroller, au IC ya kusimama pekee. Kusudi kuu la UART ni kusambaza na kupokea data ya serial.

Moja ya mambo bora juu ya UART ni kwamba hutumia waya mbili tu kusambaza data kati ya vifaa. Kanuni zilizo nyuma ya UART ni rahisi kuelewa, lakini ikiwa haujasoma sehemu ya moja ya safu hii, Misingi ya Itifaki ya Mawasiliano ya SPI, hiyo inaweza kuwa mahali pazuri kuanza.

Hatua ya 1: UTANGULIZI WA MAWASILIANO YA UART

Katika mawasiliano ya UART, UART mbili huwasiliana moja kwa moja. UART inayopitisha hubadilisha data inayofanana kutoka kwa kifaa kinachodhibiti kama CPU kuwa fomu ya serial, inasambaza kwa serial kwa UART inayopokea, ambayo hubadilisha data ya serial kuwa data inayolingana ya kifaa kinachopokea. Ni waya mbili tu zinahitajika kusambaza data kati ya UART mbili. Takwimu hutiririka kutoka kwa pini ya Tx ya UART inayopitisha kwa pini ya Rx ya UART inayopokea:

Hatua ya 2: Mtiririko wa Takwimu Kutoka kwa Tx Pin ya UART ya Kusafirisha hadi kwenye Rx Pin ya UART inayopokea:

Hatua ya 3:

UARTs hupitisha data kwa usawa, ambayo inamaanisha kuwa hakuna ishara ya saa ya kusawazisha pato la bits kutoka kwa UART inayosambaza hadi sampuli ya bits na UART inayopokea. Badala ya ishara ya saa, UART inayopitisha inaongeza kuanza na kuacha bits kwenye pakiti ya data inayohamishwa. Biti hizi hufafanua mwanzo na mwisho wa pakiti ya data ili UART inayopokea ijue wakati wa kuanza kusoma bits.

Wakati UART inayopokea inapogundua kuanza kidogo, huanza kusoma bits zinazoingia kwa masafa maalum inayojulikana kama kiwango cha baud. Kiwango cha Baud ni kipimo cha kasi ya uhamishaji wa data, iliyoonyeshwa kwa bits kwa sekunde (bps). Wote UART lazima zifanye kazi kwa kiwango sawa cha baud. Kiwango cha baud kati ya UART zinazopitisha na kupokea zinaweza kutofautiana tu kwa karibu 10% kabla ya muda wa bits kufika mbali sana.

Hatua ya 4:

Wote UART lazima pia lazima zisanidiwe kusambaza na kupokea muundo huo wa pakiti ya data.

Hatua ya 5: JINSI UART INAFANYA KAZI

UART ambayo itasambaza data inapokea data kutoka kwa basi ya data. Basi ya data hutumiwa kutuma data kwa UART na kifaa kingine kama CPU, kumbukumbu, au mdhibiti mdogo. Takwimu zinahamishwa kutoka kwa basi ya data kwenda kwa UART inayosambaza kwa fomu inayofanana. Baada ya kupitisha UART kupata data inayofanana kutoka kwa basi ya data, inaongeza mwanzo kidogo, usawa kidogo, na kusitisha kidogo, kuunda pakiti ya data. Ifuatayo, pakiti ya data hutolewa mfululizo, kidogo kidogo kwenye pini ya Tx. UART inayopokea inasoma pakiti ya data kidogo kidogo kwenye pini yake ya Rx. UART inayopokea kisha hubadilisha data kuwa fomu inayofanana na kuondoa mwanzo kidogo, usawa kidogo, na kuacha bits. Mwishowe, UART inayopokea huhamisha pakiti ya data sambamba na basi ya data kwenye mwisho wa kupokea:

Hatua ya 6: Picha Jinsi UART Inavyofanya Kazi

Hatua ya 7:

Takwimu zilizosambazwa za UART zimepangwa katika pakiti. Kila pakiti ina 1 kuanza kidogo, bits 5 hadi 9 za data (kulingana na UART), kiwango kidogo cha usawa, na 1 au 2 bits bits:

Hatua ya 8: Takwimu za UART Zinazopitishwa Zimeandaliwa Katika Picha ya Pakiti

Hatua ya 9:

ANZA KIDOGO

Laini ya usafirishaji wa data ya UART kawaida hufanyika kwa kiwango cha juu cha voltage wakati haitoi data. Kuanza uhamishaji wa data, UART inayopitisha huvuta laini ya usambazaji kutoka juu hadi chini kwa mzunguko wa saa moja. Wakati UART inayopokea inapogundua mpito wa juu hadi chini, huanza kusoma bits kwenye fremu ya data kwa masafa ya kiwango cha baud.

MFUMO WA DATA

Sura ya data ina data halisi inayohamishwa. Inaweza kuwa bits 5 hadi bits 8 kwa muda mrefu ikiwa kidogo ya usawa inatumiwa. Ikiwa hakuna kidogo cha usawa kinachotumiwa, sura ya data inaweza kuwa na bits 9 kwa urefu. Katika hali nyingi, data hutumwa na muhimu kidogo kwanza.

UTUNZAJI

Usawa unaelezea usawa au isiyo ya kawaida ya nambari. Kiwango cha usawa ni njia ya UART inayopokea iambie ikiwa data yoyote imebadilika wakati wa usafirishaji. Biti zinaweza kubadilishwa na mionzi ya umeme, viwango vya baud visivyolingana, au uhamishaji wa data ya umbali mrefu. Baada ya UART kupokea kusoma sura ya data, inahesabu idadi ya bits na thamani ya 1 na inakagua ikiwa jumla ni nambari sawa au isiyo ya kawaida. Ikiwa usawa ni 0 (hata usawa), bits 1 kwenye sura ya data inapaswa jumla ya nambari hata. Ikiwa usawa ni 1 (usawa isiyo ya kawaida), bits 1 kwenye fremu ya data zinapaswa kuwa jumla ya nambari isiyo ya kawaida. Wakati usawa unalingana na data, UART inajua kuwa maambukizi hayakuwa na makosa. Lakini ikiwa usawa ni 0, na jumla ni isiyo ya kawaida; au usawa ni 1, na jumla ni sawa, UART inajua kuwa bits kwenye sura ya data imebadilika.

ACHA VIDOGO

o ishara mwisho wa pakiti ya data, UART inayotuma inaendesha laini ya usambazaji wa data kutoka kwa voltage ya chini hadi voltage ya juu kwa angalau muda kidogo.

Hatua ya 10: HATUA ZA UHAMISHO WA UART

1. UART inayopitisha hupokea data sawa na basi ya data:

Hatua ya 11: Uhamishaji wa Picha UART Inapokea Takwimu Sambamba Kutoka kwa Basi la Takwimu

Hatua ya 12: 2. UART wa Kupitisha Unaongeza Kitanzi cha Kuanza, Kitufe cha Usawa, na Stop (s) kwenye fremu ya Takwimu:

Hatua ya 13: 3. Kifurushi kizima kimetumwa mfululizo kutoka kwa UART wa Kusambaza hadi UART ya Kupokea. Sampuli za Upokeaji wa UART laini ya Takwimu kwa Kiwango cha Baud kilichopangwa tayari:

Hatua ya 14: 4

Hatua ya 15: 5. UART ya Kupokea Inabadilisha Takwimu za Televisheni Zirudi Sambamba na Kuihamisha kwa Basi la Takwimu kwenye Mwisho wa Kupokea:

Hatua ya 16: UBORA NA HASARA YA UARTS

Hakuna itifaki ya mawasiliano iliyo kamilifu, lakini UART ni nzuri sana kwa wanachofanya. Hapa kuna faida na hasara kukusaidia kuamua ikiwa zinalingana na mahitaji ya mradi wako au la.

FAIDA

Hutumia waya mbili tu Hakuna ishara ya saa inayohitajika Ina usawa kidogo ili kukagua makosa Muundo wa pakiti ya data unaweza kubadilishwa maadamu pande zote mbili zimewekwa kwa ajili yake Njia iliyoandikwa vizuri na inayotumiwa sana HASARA

Ukubwa wa fremu ya data ni mdogo kwa kiwango cha juu cha bits 9 Haiungi mkono watumwa wengi au mifumo anuwai ya viwango vya baud ya kila UART lazima iwe ndani ya 10% ya kila mmoja Endelea hadi sehemu ya tatu ya safu hii, Misingi ya Itifaki ya Mawasiliano ya I2C ili ujifunze kuhusu njia nyingine ya vifaa vya elektroniki kuwasiliana. Au ikiwa bado haujapata, angalia sehemu ya kwanza, Misingi ya Itifaki ya Mawasiliano ya SPI.

Na kama kawaida, nijulishe katika maoni ikiwa una maswali au kitu kingine chochote cha kuongeza! Ikiwa ulipenda nakala hii na unataka kuona zaidi kama hiyo, hakikisha Fuata

Salamu

M. Junaid