Jika kita mengingat bagian-bagian komputer lama seperti printer, mouse, keyboard dikaitkan dengan bantuan konektor. Proses komunikasi antara komputer dan bagian-bagian ini dapat dilakukan dengan menggunakan UART. Universal Serial Bus (USB) telah mengubah semua jenis prinsip komunikasi pada komputer. Namun, UART masih digunakan dalam aplikasi yang disebutkan di atas. Kira-kira semuanya jenis mikrokontroler arsitektur memiliki perangkat keras UART bawaan karena komunikasi serial dan hanya menggunakan dua kabel untuk komunikasi. Artikel ini membahas apa itu UART, Bagaimana UART Bekerja, perbedaan antara komunikasi serial dan paralel, Diagram blok UART , Komunikasi UART, antarmuka UART, Aplikasi, Keuntungan, dan Kerugian.
Apakah UART itu?
Itu Bentuk lengkap UART adalah “Penerima / Pemancar Asinkron Universal”, dan ini adalah IC yang terpasang di dalam mikrokontroler tetapi tidak seperti protokol komunikasi (I2C & SPI). Fungsi utama UART adalah untuk komunikasi data serial. Dalam UART, komunikasi antara dua perangkat dapat dilakukan dengan dua cara yaitu komunikasi data serial dan komunikasi data paralel.
UART
Komunikasi Serial dan Paralel
Dalam komunikasi data serial, data dapat ditransfer melalui satu kabel atau jalur dalam bentuk bit-by-bit dan hanya membutuhkan dua kabel. Komunikasi data serial tidak mahal jika dibandingkan dengan komunikasi paralel. Ini membutuhkan sirkuit dan kabel yang sangat sedikit. Jadi, komunikasi ini sangat berguna dalam rangkaian gabungan dibandingkan dengan komunikasi paralel.
Dalam komunikasi data paralel, data dapat ditransfer melalui beberapa kabel sekaligus. Komunikasi data paralel mahal dan juga sangat cepat, karena membutuhkan perangkat keras dan kabel tambahan. Contoh terbaik untuk komunikasi ini adalah printer lama, PCI, RAM, dll.
Komunikasi Paralel
Diagram Blok UART
Diagram blok UART terdiri dari dua komponen yaitu transmitter & receiver yang ditunjukkan di bawah ini. Bagian transmitter meliputi tiga blok yaitu transmit hold register, shift register dan juga control logic. Demikian pula, bagian penerima mencakup register tahan terima, register geser, dan logika kontrol. Kedua bagian ini biasanya disediakan oleh generator baud-rate. Generator ini digunakan untuk membangkitkan kecepatan ketika bagian pemancar & bagian penerima harus mengirimkan atau menerima data.
Register tahan di pemancar terdiri dari data-byte yang akan dikirim. Register geser di pemancar dan penerima memindahkan bit ke kanan atau ke kiri sampai satu byte data dikirim atau diterima. Logika kontrol baca (atau) tulis digunakan untuk memberi tahu kapan harus membaca atau menulis.
Generator baud rate antara pemancar dan penerima menghasilkan kecepatan yang berkisar dari 110 bps hingga 230400 bps. Biasanya, baud rate dari mikrokontroler adalah 9600 hingga 115200.
Diagram Blok UART
Komunikasi UART
Dalam komunikasi ini, ada dua jenis UART yang tersedia yaitu pemancar UART dan penerima UART, dan komunikasi antara keduanya dapat dilakukan secara langsung oleh satu sama lain. Untuk ini, hanya diperlukan dua kabel untuk berkomunikasi antara dua UART. Aliran data akan berasal dari pin pemancar (Tx) & penerima (Rx) dari UART. Pada UART, transmisi data dari Tx UART ke Rx UART dapat dilakukan secara asinkron (tidak ada sinyal CLK untuk sinkronisasi bit output daya).
Transmisi data UART dapat dilakukan dengan menggunakan bus data yang berbentuk paralel oleh perangkat lain seperti mikrokontroler, memori, CPU, dll. Setelah menerima data paralel dari bus, maka akan terbentuk paket data dengan menambahkan tiga bit. seperti start, stop dan parity. Itu membaca paket data sedikit demi sedikit dan mengubah data yang diterima ke dalam bentuk paralel untuk menghilangkan tiga bit dari paket data. Kesimpulannya, paket data yang diterima oleh UART ditransfer secara paralel menuju bus data di ujung penerima.
Komunikasi UART
Mulai Bit
Start-bit juga dikenal sebagai bit sinkronisasi yang ditempatkan sebelum data aktual. Umumnya, saluran transmisi data yang tidak aktif dikontrol pada level tegangan tinggi. Untuk memulai transmisi data, transmisi UART menyeret jalur data dari level tegangan tinggi (1) ke level tegangan rendah (0). UART yang memperoleh pemberitahuan ini mengubah dari level tinggi ke level rendah melalui jalur data serta mulai memahami data sebenarnya. Umumnya, hanya ada satu bit awal.
Hentikan Bit
Stop Bit ditempatkan di akhir paket data. Biasanya, bit ini panjangnya 2-bit tetapi seringkali pada bit ini hanya digunakan. Untuk menghentikan siaran, UART menjaga jalur data pada tegangan tinggi.
Bit Paritas
Bit paritas memungkinkan penerima untuk memastikan apakah data yang dikumpulkan benar atau tidak. Ini adalah sistem pengecekan kesalahan tingkat rendah & bit paritas tersedia dalam dua rentang seperti Paritas Genap dan Paritas Ganjil. Sebenarnya bit ini tidak banyak digunakan jadi tidak wajib.
Data Bits atau Data Frame
Bit data mencakup data nyata yang dikirimkan dari pengirim ke penerima. Panjang frame data bisa antara 5 & 8. Jika bit paritas tidak digunakan, maka panjang frame data bisa 9-bit. Umumnya data LSB akan ditransmisikan terlebih dahulu kemudian sangat berguna untuk transmisi.
Antarmuka UART
Gambar berikut menunjukkan antarmuka UART mikrokontroler . Komunikasi UART dapat dilakukan menggunakan tiga sinyal seperti TXD, RXD, dan GND.
Dengan menggunakan ini, kita dapat memamerkan teks di komputer pribadi dari papan mikrokontroler 8051 serta modul UART. Di papan 8.051, ada dua antarmuka serial seperti UART0 dan UART1. Di sini, antarmuka UART0 digunakan. Pin Tx mengirimkan informasi ke PC & pin Rx menerima informasi dari PC. Baud rate dapat digunakan untuk menunjukkan kecepatan mikrokontroler dan PC. Pengiriman dan penerimaan data dapat dilakukan dengan baik jika baud rate mikrokontroler & PC sama.
Antarmuka UART
Aplikasi UART
UART biasanya digunakan di mikrokontroler untuk persyaratan yang tepat, dan ini juga tersedia di berbagai perangkat komunikasi seperti komunikasi nirkabel , Unit GPS, Modul Bluetooth , dan banyak aplikasi lainnya.
Standar komunikasi seperti RS422 & TIA digunakan di UART kecuali untuk RS232. Biasanya, UART adalah IC terpisah yang digunakan di Komunikasi serial UART.
Keuntungan dan Kerugian UART
Pro dan kontra dari UART meliputi yang berikut ini
- Ini hanya membutuhkan dua kabel untuk komunikasi data
- Sinyal CLK tidak diperlukan.
- Ini mencakup bit paritas untuk memungkinkan memeriksa kesalahan
- Susunan paket data dapat dimodifikasi karena kedua permukaan diatur untuk itu
- Ukuran bingkai data adalah maksimal 9 bit
- Itu tidak memiliki beberapa sistem slave (atau) master
- Setiap baud rate UART harus 10% satu sama lain
Jadi, ini semua tentang gambaran umum Pemancar Penerima Asinkron Universal (UART) adalah salah satu antarmuka dasar yang memberikan komunikasi yang sederhana, hemat biaya & konsisten antara mikrokontroler serta PC. Inilah pertanyaan untuk Anda apa adanya Pin UART ?
