Wie funktioniert das UART-Protokoll?


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2023-10-19T17:28:10+00:00

Wie funktioniert das UART-Protokoll?

Wie funktioniert das UART-Protokoll? Haben Sie sich jemals gefragt, wie elektronische Geräte miteinander kommunizieren können? effizient Und schnell, die Antwort findet sich im UART-Protokoll. Dieses Protokoll, kurz für Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, ist im Bereich der Elektronik und Programmierung unverzichtbar. Es fungiert als Kommunikationsschnittstelle, die den Datenaustausch zwischen verschiedenen Geräten wie Mikrocontrollern und Peripheriegeräten ermöglicht. Über ein einfaches Kabelpaar werden Signale in Form von Bits gesendet und empfangen, was die serielle Übertragung von Informationen ermöglicht. In diesem Artikel werden wir die Funktionsweise dieses Protokolls ausführlich erläutern, damit Sie besser verstehen können, wie die Kommunikation zwischen verschiedenen elektronischen Geräten erfolgt.

Schritt für Schritt -- Wie funktioniert das UART-Protokoll?

Das UART-Protokoll wird häufig für die serielle Kommunikation verwendet. zwischen Geräten Elektronik. Es ermöglicht die einfache und effiziente Übertragung binärer Daten. Als nächstes erklären wir, wie dieses Protokoll funktioniert Schritt für Schritt:

  • Schritt 1: Beginn der Kommunikation. So dass zwei Geräte Um über das UART-Protokoll zu kommunizieren, muss einer von ihnen die Rolle des Masters und der andere die Rolle des Slaves übernehmen. Der Master initiiert die Kommunikation durch Senden eines Startsignals, das als „Startbit“ bezeichnet wird.
  • Schritt 2: Datentransfer. Sobald das Startbit gesendet wurde, beginnt der Master, die Datenbits nacheinander zu senden. Jedes Bit wird seriell, also nacheinander, übertragen.
  • Schritt 3: Daten Bits. Jedes Datenbit wird in der Reihenfolge vom niedrigsten zum höchsten Wert gesendet. Wenn wir beispielsweise die Zahl 5 übertragen, die binär 0101 ist, wird zuerst das niedrigstwertige Bit (1) gesendet, gefolgt vom nächsten Bit (0) und so weiter, bis alle 4 Bits vollständig sind.
  • Schritt 4: Parität (optional). In manchen Fällen kann ein Paritätsbit hinzugefügt werden, um die Integrität der übertragenen Daten zu überprüfen. Dieses Bit wird anhand der Anzahl der Einsen in den Datenbits berechnet und dient zur Erkennung möglicher Fehler bei der Übertragung.
  • Schritt 5: Stopp-Bits). Sobald die Datenbits übertragen wurden, sendet der Master ein oder mehrere Stoppbits, um das Ende der Übertragung zu signalisieren. Diese Bits haben normalerweise den logischen Wert 1.
  • Schritt 6: Ende der Kommunikation. Nach dem Senden der Stoppbits gilt die Kommunikation als abgeschlossen und die Geräte kehren in ihren Ruhezustand zurück.

Das UART-Protokoll wird häufig in Geräten wie Mikrocontrollern, Kommunikationsmodulen und anderen elektronischen Komponenten verwendet. Seine Einfachheit und Effizienz machen es zu einer attraktiven Option für die serielle Kommunikation zwischen Geräten. Jetzt, da Sie wissen, wie es funktioniert, können Sie es verwenden! in Ihren Projekten Elektronik!

F&A

Häufig gestellte Fragen zum UART-Protokoll

1. Was ist das UART-Protokoll?

Das UART-Protokoll (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) ist ein serieller Kommunikationsstandard, der zur Datenübertragung zwischen elektronischen Geräten verwendet wird.

2. Was ist UART-Kommunikation?

Bei der UART-Kommunikation werden Daten in Form von Bitpaketen über eine Übertragungsleitung ohne gemeinsames Taktsignal gesendet und empfangen.

3. Wie wird die UART-Kommunikation zwischen Geräten hergestellt?

Die UART-Kommunikation wird über eine physische Verbindung mit zwei Pins hergestellt: einer zum Senden von Daten (TX) und ein anderer zum Empfangen (RX).

4. Wie hoch ist die Übertragungsgeschwindigkeit in UART?

Die Übertragungsgeschwindigkeit, auch Baudrate genannt, bestimmt die Anzahl der Bits, die pro Sekunde gesendet oder empfangen werden. Es ist konfigurierbar und kann je nach Gerät variieren.

5. Wie konfiguriere ich die Baudrate in UART?

  1. Starten Sie die Konfiguration der seriellen Schnittstelle.
  2. Geben Sie die gewünschte Übertragungsgeschwindigkeit an.
  3. Übernehmen Sie die Konfiguration auf den seriellen Port.

6. Welche Art von Protokoll ist UART?

UART ist ein asynchrones Protokoll, was bedeutet, dass Es wird kein gemeinsames Taktsignal zwischen kommunizierenden Geräten verwendet.

7. Was ist der Unterschied zwischen UART und RS232?

UART ist ein Kommunikationsprotokoll, während RS232 eine physikalische Schnittstelle ist, die das UART-Protokoll zur Übertragung serieller Daten verwendet.

8. Welche Einschränkungen gibt es bei der UART-Kommunikation?

  1. Die UART-Kommunikation ermöglicht nur die Verbindung zwischen zwei Geräten.
  2. Die Übertragung erfolgt in Ein Wegbeide (Vollduplex ist nicht möglich).
  3. Aufgrund des Signalverlusts durch das Kabel besteht eine Entfernungsbeschränkung.

9. Was ist der Vorteil der Verwendung von UART?

Der Vorteil der Verwendung von UART liegt in seiner Einfachheit und Allgegenwärtigkeit, da es in einer Vielzahl elektronischer Geräte vorhanden ist.

10. Wo wird das UART-Protokoll verwendet?

Das UART-Protokoll wird in zahlreichen Anwendungen verwendet, darunter unter anderem in der seriellen Kommunikation zwischen Mikrocontrollern, Sensoren, drahtlosen Modulen und IoT-Geräten (Internet of Things).

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