כיצד פועל פרוטוקול UART? אם אי פעם תהיתם איך מכשירים אלקטרוניים יכולים לתקשר אחד עם השני? ביעילות ומהר, התשובה נמצאת בפרוטוקול UART. פרוטוקול זה, קיצור של Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, חיוני בתחום האלקטרוניקה והתכנות. הוא פועל כממשק תקשורת המאפשר חילופי נתונים בין מכשירים שונים, כגון מיקרו-בקרים וציוד היקפי. באמצעות זוג כבלים פשוט, אותות מועברים ומתקבלים בצורה של ביטים, המאפשרים העברת מידע באופן סדרתי. במאמר זה, נחקור בבירור כיצד פועל פרוטוקול זה, כך שתוכל להבין טוב יותר כיצד מתרחשת תקשורת בין מכשירים אלקטרוניים שונים.

שלב אחר שלב ➡️ איך עובד פרוטוקול UART?

פרוטוקול UART נמצא בשימוש נרחב לתקשורת טורית. בין מכשירים מכשירי חשמל. הוא מאפשר העברת נתונים בינאריים בצורה פשוטה ויעילה. לאחר מכן, נסביר כיצד פרוטוקול זה עובד צעד אחר צעד:

• שלב 1: תחילת תקשורת. אז זה שני מכשירים לתקשר באמצעות פרוטוקול UART, אחד מהם חייב לקבל את תפקיד האדון והשני כעבד. המאסטר יוזם תקשורת על ידי שליחת אות התחלה הידוע כ-start bit.
• שלב 2: העברת נתונים. לאחר שליחת סיביות ההתחלה, המאסטר מתחיל לשלוח את סיביות הנתונים בזה אחר זה. כל ביט מועבר באופן סדרתי, כלומר אחד אחרי השני.
• שלב 3: פיסות מידע. כל סיביות נתונים נשלחות בסדר של הפחות עד המשמעותי ביותר. לדוגמה, אם אנו משדרים את המספר 5, שבבינארי הוא 0101, הביט הפחות משמעותי (1) יישלח ראשון, ואחריו הסיבית הבאה (0), וכך הלאה עד שכל 4 הסיביות יושלמו.
• שלב 4: זוגיות (אופציונלי). במקרים מסוימים, ניתן להוסיף סיביות זוגיות כדי לאמת את תקינות הנתונים המועברים. סיביות זו מחושבת על סמך מספר האחדים בסיביות הנתונים ומשמשת לאיתור שגיאות אפשריות במהלך השידור.
• שלב 5: סיביות עצירה. לאחר שסיביות הנתונים שודרו, המאסטר שולח סיביות עצירה אחת או יותר כדי לאותת על סיום השידור. לסיביות האלה יש בדרך כלל ערך לוגי 1.
• שלב 6: סוף התקשורת. לאחר שליחת סיביות העצירה, התקשורת נחשבת להשלמת והמכשירים חוזרים למצב השינה שלהם.

פרוטוקול UART נמצא בשימוש נרחב בהתקנים כגון מיקרו-בקרים, מודולי תקשורת ורכיבים אלקטרוניים אחרים. הפשטות והיעילות שלו הופכות אותו לאופציה אטרקטיבית לתקשורת טורית בין מכשירים. עכשיו שאתה יודע איך זה עובד, אתה יכול להשתמש בו! בפרויקטים שלך מכשירי חשמל!

שאלות ותשובות

שאלות נפוצות על פרוטוקול UART

1. מהו פרוטוקול UART?

פרוטוקול UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) הוא תקן תקשורת טורית המשמש להעברת נתונים בין מכשירים אלקטרוניים.

2. מהי תקשורת UART?

תקשורת UART כוללת שליחה וקבלה של נתונים בצורה של חבילות של ביטים על גבי קו שידור, ללא אות שעון משותף.

3. כיצד נוצרת תקשורת UART בין מכשירים?

תקשורת UART נוצרת באמצעות חיבור פיזי באמצעות שני פינים: אחד לשליחת נתונים (TX) ואחר לקליטתם (RX).

4. מהי מהירות השידור ב-UART?

מהירות השידור, הידועה גם בשם baudrate, קובעת את מספר הביטים שנשלחים או מתקבלים בשנייה. זה ניתן להגדרה ועשוי להשתנות בהתאם למכשירים.

5. כיצד להגדיר את קצב ה-baud ב-UART?

1. התחל את תצורת היציאה הטורית.
2. ציין את מהירות השידור הרצויה.
3. החל את התצורה על היציאה הטורית.

6. איזה סוג פרוטוקול הוא UART?

UART הוא פרוטוקול אסינכרוני, מה שאומר ש הוא אינו משתמש באות שעון משותף בין התקנים מתקשרים.

7. מה ההבדל בין UART ל-RS232?

UART הוא פרוטוקול תקשורת, בעוד RS232 הוא ממשק פיזי המשתמש בפרוטוקול UART להעברת נתונים סדרתיים.

8. מהן המגבלות של תקשורת UART?

1. תקשורת UART מאפשרת רק חיבור בין שני מכשירים.
2. השידור מתבצע ב דרך אחת שְׁנֵיהֶם (לא אפשרי דופלקס מלא).
3. קיימת מגבלת מרחק עקב אובדן אות דרך הכבל.

9. מה היתרון בשימוש ב-UART?

היתרון בשימוש ב-UART הוא הפשטות והנמצאות בכל מקום, שכן הוא קיים במגוון רחב של מכשירים אלקטרוניים.

10. היכן נעשה שימוש בפרוטוקול UART?

פרוטוקול UART משמש ביישומים רבים, כולל תקשורת טורית בין מיקרו-בקרים, חיישנים, מודולים אלחוטיים והתקני האינטרנט של הדברים (IoT), בין היתר.