የ UART ግንኙነት መሰረታዊ ነገሮች 16 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:32

አታሚዎች ፣ አይጦች እና ሞደሞች ከእነዚያ ግዙፍ አሰልቺ አያያ withች ጋር ወፍራም ኬብሎች ሲኖራቸው ያስታውሱ? ቃል በቃል በኮምፒተርዎ ውስጥ መታጠፍ የነበረባቸው? እነዚያ መሣሪያዎች ምናልባት ከኮምፒዩተርዎ ጋር ለመገናኘት UART ን ይጠቀሙ ነበር። ዩኤስቢ እነዚያን አሮጌ ኬብሎች እና አያያorsች ሙሉ በሙሉ ሲተካ ፣ UART ዎች በእርግጠኝነት ያለፈ ነገር አይደሉም። የጂፒኤስ ሞጁሎችን ፣ የብሉቱዝ ሞጁሎችን እና የ RFID ካርድ አንባቢ ሞጁሎችን ከእርስዎ Raspberry Pi ፣ Arduino ፣ ወይም ከሌሎች ማይክሮ መቆጣጠሪያዎች ጋር ለማገናኘት UARTs በብዙ የ DIY ኤሌክትሮኒክስ ፕሮጀክቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ሲውሉ ያገኛሉ።

UART ለ Universal Asynchronous Receiver/Transmitter ማለት ነው። እንደ SPI እና I2C ያሉ የግንኙነት ፕሮቶኮል አይደለም ፣ ግን በማይክሮ መቆጣጠሪያ ውስጥ አካላዊ ዑደት ፣ ወይም ራሱን የቻለ IC። የ UART ዋና ዓላማ ተከታታይ መረጃን ማስተላለፍ እና መቀበል ነው።

ስለ UART በጣም ጥሩ ከሆኑት ነገሮች አንዱ በመሣሪያዎች መካከል መረጃን ለማስተላለፍ ሁለት ሽቦዎችን ብቻ ይጠቀማል። ከ UART በስተጀርባ ያሉት መርሆዎች ለመረዳት ቀላል ናቸው ፣ ግን የዚህን ተከታታይ ክፍል አንድ ካልነበቡ ፣ የ SPI የግንኙነት ፕሮቶኮል መሠረታዊ ነገሮች ፣ ያ ለመጀመር ጥሩ ቦታ ሊሆን ይችላል።

ደረጃ 1: የ UART መግባባት መግቢያ

በ UART ግንኙነት ውስጥ ፣ ሁለት UART ዎች እርስ በእርስ በቀጥታ ይገናኛሉ። የሚያስተላልፈው UART ትይዩ መረጃን ከመቆጣጠሪያ መሣሪያ እንደ ሲፒዩ ወደ ተከታታይ ቅጽ ይለውጠዋል ፣ በተከታታይ ወደ ተቀባዩ UART ያስተላልፋል ፣ ከዚያ በኋላ ተከታታይ መረጃውን ለተቀባዩ መሣሪያ ወደ ትይዩ ውሂብ ይለውጣል። በሁለት UART ዎች መካከል መረጃን ለማስተላለፍ ሁለት ገመዶች ብቻ ያስፈልጋሉ። ውሂቡ ከሚያስተላልፈው UART ቲክስ ፒን ወደ ተቀባዩ UART Rx ፒን ይፈስሳል

ደረጃ 2 ፦ የውሂብ ፍሰቶች UART ከሚያስተላልፈው ቲክስ ፒን ወደ ተቀባዩ UART Rx ፒን

ደረጃ 3

ዩአርቶች መረጃን ባልተመጣጠነ ሁኔታ ያስተላልፋሉ ፣ ይህ ማለት UART ከሚቀበለው UART ወደ ቢት ናሙናዎች ቢት ውፅዓት ለማመሳሰል የሰዓት ምልክት የለም ማለት ነው። ከሰዓት ምልክት ይልቅ ፣ የሚያስተላልፈው UART በሚተላለፈው የውሂብ ፓኬት ላይ የመነሻ እና የማቆሚያ ነጥቦችን ያክላል። እነዚህ ቢት የውሂብ እሽግ መጀመሪያ እና መጨረሻን ይገልፃሉ ፣ ስለሆነም ተቀባዩ UART ን መቼ ማንበብ እንደሚጀምር ያውቃል።

የሚቀበለው UART የመነሻ ቢት ሲለየው ፣ የመጪውን ቢት ባውድ መጠን በመባል በሚታወቀው የተወሰነ ድግግሞሽ ላይ ማንበብ ይጀምራል። የባውድ ተመን የመረጃ ልውውጥ ፍጥነት መለኪያ ነው ፣ በሰከንድ በቢት (ቢፒኤስ) ይገለጻል። ሁለቱም UART ዎች በተመሳሳይ የባውድ መጠን ላይ መሥራት አለባቸው። የ UART ን በማስተላለፍ እና በመቀበል መካከል ያለው የባውድ መጠን ቢት ጊዜ በጣም ሩቅ ከመሆኑ በፊት በ 10% ብቻ ሊለያይ ይችላል።

ደረጃ 4

ሁለቱም UART ዎች ተመሳሳይ የመረጃ ፓኬት መዋቅርን ለማስተላለፍ እና ለመቀበል መዋቀር አለባቸው።

ደረጃ 5: UART እንዴት እንደሚሰራ

መረጃን የሚያስተላልፈው UART ውሂቡን ከውሂብ አውቶቡስ ይቀበላል። የውሂብ አውቶቡስ እንደ ሲፒዩ ፣ ማህደረ ትውስታ ወይም ማይክሮ መቆጣጠሪያ ባለ ሌላ መሣሪያ ወደ UART መረጃ ለመላክ ያገለግላል። መረጃ ከመረጃ አውቶቡስ ወደ አስተላላፊው UART በትይዩ መልክ ይተላለፋል። የሚያስተላልፈው UART ትይዩ መረጃን ከመረጃ አውቶቡስ ካገኘ በኋላ የውሂብ እሽጉን በመፍጠር የመነሻ ቢት ፣ የእኩልነት መጠን እና የማቆሚያ ቢት ያክላል። በመቀጠልም የውሂብ ፓኬጅ በተከታታይ ይወጣል ፣ በ Tx ፒን ላይ በጥቂቱ። የሚቀበለው UART የውሂብ ጥቅሉን በ Rx ሚስማር በጥቂቱ ያነባል። ተቀባዩ UART ከዚያ ውሂቡን ወደ ትይዩ ቅርፅ ይለውጠዋል እና የመነሻውን ቢት ፣ የእኩልነት ቢት እና የማቆሚያ ነጥቦችን ያስወግዳል። በመጨረሻም ፣ የተቀበለው UART የውሂብ ፓኬቱን በተቀባዩ መጨረሻ ላይ ካለው የውሂብ አውቶቡስ ጋር ያስተላልፋል።

ደረጃ 6: UART እንዴት እንደሚሰራ ምስል

ደረጃ 7

በ UART የተላለፈው መረጃ ወደ ጥቅሎች ተደራጅቷል። እያንዳንዱ ፓኬት 1 የመነሻ ቢት ፣ ከ 5 እስከ 9 የውሂብ ቢቶች (በ UART ላይ በመመስረት) ፣ አማራጭ የእኩልነት ቢት እና 1 ወይም 2 የማቆሚያ ቢቶች ይ:ል።

ደረጃ 8: UART የተላለፈው መረጃ ወደ እሽጎች ምስል ውስጥ ተደራጅቷል

ደረጃ 9

ቢት ጀምር

የ UART የመረጃ ማስተላለፊያ መስመር በመደበኛነት በከፍተኛ የቮልቴጅ ደረጃ ላይ መረጃን በማይተላለፍበት ጊዜ ይካሄዳል። የውሂብ ዝውውርን ለመጀመር ፣ የሚያስተላልፈው UART የማስተላለፊያ መስመሩን ከአንድ የሰዓት ዑደት ከከፍተኛው ወደ ታች ይጎትታል። የሚቀበለው UART ከከፍተኛ ወደ ዝቅተኛ የቮልቴጅ ሽግግር ሲለይ ፣ በባውድ ድግግሞሽ መጠን በመረጃ ማዕቀፉ ውስጥ ያሉትን ቁርጥራጮች ማንበብ ይጀምራል።

የውሂብ ፍሬም

የውሂብ ፍሬም የሚተላለፈውን ትክክለኛ ውሂብ ይ containsል። የእኩልነት ቢት ጥቅም ላይ ከዋለ 5 ቢት እስከ 8 ቢት ርዝመት ሊኖረው ይችላል። ምንም የእኩልነት ቢት ጥቅም ላይ ካልዋለ የውሂብ ፍሬም 9 ቢት ርዝመት ሊኖረው ይችላል። በአብዛኛዎቹ አጋጣሚዎች ውሂቡ በትንሹ በትንሹ በትንሹ በትንሹ ይላካሉ።

ወላጅነት

እኩልነት የቁጥርን እኩልነት ወይም ያልተለመደነት ይገልጻል። የእኩልነት ቢት በሚተላለፍበት ጊዜ ማንኛውም ውሂብ እንደተለወጠ የሚገልጽበት UART መንገድ ነው። ቢቶች በኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ፣ ባልተመሳሰሉ የባውድ መጠኖች ወይም የረጅም ርቀት የውሂብ ዝውውሮች ሊለወጡ ይችላሉ። የተቀበለው UART የውሂብ ፍሬሙን ካነበበ በኋላ ፣ የ 1 ን እሴት ያላቸውን ቢቶች ብዛት ይቆጥራል እና አጠቃላይ እኩል ወይም ያልተለመደ ቁጥር መሆኑን ይፈትሻል። የእኩልነት ቢት 0 (እኩልነት እንኳን) ከሆነ ፣ በመረጃ ማዕቀፉ ውስጥ ያሉት 1 ቢት በድምሩ እኩል መሆን አለባቸው። የእኩልነት ቢት 1 (ያልተለመደ እኩልነት) ከሆነ ፣ በመረጃ ማዕቀፉ ውስጥ ያሉት 1 ቢት በአጠቃላይ ወደ ያልተለመደ ቁጥር መሆን አለባቸው። የእኩልነት ቢት ከመረጃው ጋር ሲዛመድ ፣ UART ስርጭቱ ከስህተቶች ነፃ መሆኑን ያውቃል። ነገር ግን የእኩልነት ቢት 0 ከሆነ ፣ እና ድምር እንግዳ ከሆነ ፣ ወይም የእኩልነት ቢት 1 ነው ፣ እና አጠቃላይ እኩል ነው ፣ UART በመረጃ ማዕቀፉ ውስጥ ያሉት ቢቶች እንደተለወጡ ያውቃል።

ቢትስ አቁም

o የውሂብ እሽግ መጨረሻን ምልክት ሲያደርግ ፣ ላኪው UART የውሂብ ማስተላለፊያ መስመሩን ከዝቅተኛ voltage ልቴጅ ወደ ከፍተኛ ቮልቴጅ ቢያንስ ለሁለት ቢት ቆይታዎች ያሽከረክራል።

ደረጃ 10 - የኡርት ማስተላለፊያ ደረጃዎች

1. የሚያስተላልፈው UART ከመረጃ አውቶቡሱ በትይዩ መረጃን ይቀበላል-

ደረጃ 11: UART ን የሚያስተላልፍ ምስል ከውሂብ አውቶቡስ በትይዩ መረጃ ይቀበላል

ደረጃ 12: 2. ማስተላለፊያው UART የመነሻ ቢት ፣ የፓርቲ ቢት እና የማቆሚያ ቢት (ዎች) ወደ የውሂብ ፍሬም ያክላል -

ደረጃ 13: 3. ጠቅላላው ፓኬት ከማስተላለፊያው UART ወደ ተቀባዩ UART በተከታታይ ተልኳል። የሚቀበለው UART በቅድመ-የተዋቀረው የባውድ ተመን የውሂብ መስመርን ናሙናዎች

ደረጃ 14: 4. ተቀባዩ UART የ Start Bit ፣ Parity Bit እና Bit Data ን ከውሂብ ፍሬም ያሰናክላል።

ደረጃ 15 5. የ UART መቀበያው ተከታታይ መረጃን ወደ ትይዩ ይለውጣል እና በመቀበያው መጨረሻ ላይ ወደ የውሂብ አውቶቡስ ያስተላልፋል።

ደረጃ 16 የኡርቶች ጥቅሞች እና ጉዳቶች

ምንም የግንኙነት ፕሮቶኮል ፍጹም አይደለም ፣ ግን UART ዎች በሚያደርጉት ላይ በጣም ጥሩ ናቸው። ከፕሮጀክትዎ ፍላጎቶች ጋር የሚስማሙ መሆን አለመሆኑን ለመወሰን የሚያግዙዎት አንዳንድ ጥቅሞች እና ጉዳቶች እዚህ አሉ

ጥቅሞች

ሁለት ሽቦዎችን ብቻ ይጠቀማል የሰዓት ምልክት አያስፈልግም የስህተት ምርመራን ለመፍቀድ የእኩል መጠን አለው ፣ ሁለቱም ወገኖች እስከተዋቀሩበት ድረስ የውሂብ ፓኬት አወቃቀር ሊለወጥ ይችላል በጥሩ ሁኔታ በሰነድ እና በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለ ዘዴ ጉዳቶች

የውሂብ ፍሬም መጠን ቢበዛ በ 9 ቢት ብቻ የተገደበ ነው ብዙ ባሪያዎችን ወይም በርካታ ማስተር ስርዓቶችን አይደግፍም የእያንዳንዱ UART የባውድ ዋጋ እርስ በእርስ በ 10% ውስጥ መሆን አለበት በዚህ ተከታታይ ክፍል ሦስት ላይ ይቀጥሉ ፣ መሠረታዊዎቹ የኤሌክትሮኒክስ መሣሪያዎች የሚገናኙበትን ሌላ መንገድ ለማወቅ I2C የግንኙነት ፕሮቶኮል። ወይም እስካሁን ካላደረጉ ፣ ክፍል አንድን ይመልከቱ ፣ የ SPI የግንኙነት ፕሮቶኮል መሠረታዊ ነገሮች።

እና እንደ ሁል ጊዜ ፣ ጥያቄዎች ወይም ሌላ የሚያክሉዎት ነገር ካለ በአስተያየቶቹ ውስጥ ያሳውቁኝ! ይህንን ጽሑፍ ከወደዱት እና እሱን የበለጠ ለማየት ከፈለጉ መከተልዎን ያረጋግጡ

ከሰላምታ ጋር

M. Junaid