UART USART Haberleşme Protokolü

UART-USART

Genelde sistemler arası protokoller,2 iletişim cihazının arasında (GPU ile mikroişlemci kiti, geliştirme kartları ve bunlara benzer) iletişim kurmaktadır. Buna bağlı olarak da haberleşmeler, veri yolu sistemi aracılığı ile sağlanmaktadır. Sistemler arasındaki protokoller de UART haberleşme protokolleri ve USART haberleşme protokolleri olmaktadır.

İçindekiler

UART Haberleşme Protokolleri

Açılımı; universal asynchronous receiver- transmitter olan uart haberleşmenin amacı da verileri seri bir şekilde iletmek ve de almaktır. UART, bunun yanında 2 telli olmaktadır. Bu konuda seri veriler Tx, yani verici ve Rx- alıcı pinleri tarafından yönetilmektedir. UART, verilerini asenkron iletmekte, bunun sonucunda da veri gönderme ve alma süreçlerinde hiçbir saat sinyali ilişkilendirilemez.

 Aynı zamanda alıcı ucu başlangıç bitini algıladığı zaman, veri bitleri belirlenmiş bir baud hızında okumaya başlanmaktadır. Bu konuda ileten ve alan çevre birimlerinin de aynı baud hızında çalışmaları gerekmektedir. UART, çalışma şekli yarı çift yönlü haberleşme modu olmaktadır. Kısacası; bir seferde iletmekte veya almaktadır.

UART Nerelerde Kullanılır ?

 UART, genel olarak çok eski seri protokollerden biri olmaktaydı. Buna bağlı olarak da eskiden her yerde ve her alanda yer alan seri portların hepsi her zaman uart tabanlı olmaktaydı. Aynı zamanda

 RS-232 ara yüzleri ve harici modemler ve bunlara benzer kullanan cihazlar da UART kullanılan yerlerin çok sık örnekleri olmaktadır.

 Son zamanlarda UART kullanımının popülaritesi azalmaya başladı. Bunun yerine; SPI ve de I2C gibi protokoller kullanılmaya başlanmıştır.

 Belirli bir seri bağlantı noktası üzerinden iletişim kurmanın yerine, birçok modernleşmiş bilgisayar ve çevre birimi artık Ethernet ve USB gibi teknolojileri kullanmaya başlamıştır. Aynı zamanda UART, çok basit, düşük maliyette ve uygulanması da kolay olduğundan hala çok daha düşük hızlı ve çok daha düşük verimli uygulamalar için kullanılmaktadır.

UART Haberleşme Protokolleri Çalışma Prensibi

 Universal synchronous asynchronous receiver-transmitter şeklinde açılımı olan USART, sadece senkron işlevselliğinin eklenmesi ile UART ile özdeş olmaktadır. Bu konuda verici, önde yer alan baud hızını bilmeden, iletilmiş veri akışından alıcı ucunda kurtarılacak olan bir saat sinyali üretmeye başlayacaktır.

 Genel olarak, uart tam çift yönlü haberleşme modu şeklinde çalışmaktadır. Kısacası, aynı anda veri gönderebilir ya da alabilir. USART, 5 ve 9 bit arasında olan data uzunluğuna sahip verileri taşıma özelliğine sahip olmaktadır. Fakat genelde 8 ya da 9 bitlik kullanımlar tercih edilmektedir.

 UART ya da evrensel asenkron alıcı verici, verici tarafında yer alan paralel ve seri veri dönüşümünü, alıcı tarafında yer alan seri ve paralel veri dönüşümünü sağlayan seri bir iletişim cihazı olmaktadır. Evrensel olmaktadır çünkü aktarım hızı, veri hızı ve buna benzer parametreler yapılandırılmaktadır.

 USART; hem senkron hem de asenkron biçiminde çalışabilir. UART’A göre çok daha gelişmiş bir protokol olmaktadır. Haberleşme mantıklı olarak, bilinir şekilde çalışmakta, fakat USART aynı zamanda senkron haberleşme işlemlerini de gerçekleştirmektedir.

 En başta UARTIN verici pimi, 2 cihazın alıcı olan pimine ve alıcı pimi de iletim pimine bağlanmaktadır. Bu şekilde de veri gönderme piminden, alıcı UART’ın alma pimine akmaktadır. UART bir asenkron seri üretimi olduğu için de saatleri kullanmamaktadır. Veri, baud rade hızı ile isimlendirilen, cihazların arasında daha önceleri belirlenmiş olan hız oranında iletilmektedir.

UART ve USART Nasıl Çalışır ?

UART, bilgisayar ve mikro kontroller ya da mikro kontroller ve de çevre birimlerin arasındaki haberleşmeyi sağlayan haberleşme protokolü olmaktadır. Asenkron şeklinde çalıştığı için de herhangi bir saat ihtiyacı da duymaz.

 USART ise hem senkron hem de asenkron biçiminde çalışmaktadır. UART’a oranla daha fazla gelişmiş bir protokol olmaktadır. Haberleşme mantıkları aynı biçimde çalışmakta, fakat, usart bunun yanında senkron haberleşmeleri de gerçekleştirmektedir.

 Yeni ortaya çıkan bir mikro işlemcinin Datasheet’ine bakıldığı zaman, bu birimleri genel olarak USART birimi şeklinde görülmektedir. Çünkü USART aynı zamanda UART’ı da kapsayan bir birim şeklinde tasarlanmıştır.

UART ve USART Haberleşmesi

UART haberleşmesi gerçekleştirirken ilk başta baudrate yani veri taşıma hızının ayarlanması gerekmektedir. Bunun yanında veri taşıma hızı çok farklı aralıklarda da olmaktadır. Fakat piyasada çok sık bir şekilde kullanılan baudrate’ler; 4800- 9600- 57600-115200 ve mikro işlemciler için fazla tercih edilmese de; 921600 genel olarak çok fazla hızlı işlem gereksinimi olan yerlerde kullanılmaktadır.

 Genel olarak, haberleşme işlemi bir başlangıç bitinden hemen sonra data bitleri, sonrasında da parity biti ve en sonda da bitiş biti gönderilip, sonlandırılır. Bu işlem süreçlerinde data uzunluğu ve parity biti opsiyonel bir şekilde değişkenlik gösterebilmektedir.

 Haberleşme kurulumu için de usart haberleşmesinin yapabilmesi için mikro işlemcimizde çok önceden tanımlanmış olan pinler kullanılmaktadır. Tüm bunların yapılması için de USB-TTL dönüştürücü veya RS232 modülü kullanılmaktadır. Aynı zamanda bu her iki modülü RX-TX pinleri mikro işlemcinin RX-TX pinleri ile ters bir şekilde bağlanacak biçimde bağlantıları yaptıktan sonra iletişim başlatılmaktadır.

UART ve USART Haberleşme Protokolleri

 UART uygulaması gelen olarak, mikrodenetleyiciler de görülmektedir. Mikrodenetleyiciler, belirli amaçlar doğrultusunda bu haberleşme protokollerini kullanmaktadır. Ayrıca Bluetooth modülleri, GPS üniteleri, kablosuz iletişim, modemler be buna benzer cihazlarda bulunmaktadır. Genel olarak, rs-232 dışında da rs-422 ve de TIA gibi bilinen iletişim standartları da bu haberleşmelerden yararlanmaktadır.

 Genelde bir UART seri iletişimi için kullanım sağlanan bireysel şekilde olan entegre bir devre olmaktadır. Bunun yanında 2 UART’ın bir kombinasyonu olan çift uart ya da DUART da olmaktadır. Genel olarak mikrodenetleyicilere yerleştirilmektedirler.

UART ve USART Haberleşme Protokollerinin Avantajları

 Genel olarak baktığımı zaman hiçbir iletişim protokolü özellikleri mükemmel seviyede değildir, fakat bu haberleşme protokolleri yaptıkları işte çok iyidir. Yapılan projelerde ihtiyaçlarınıza uyup uymadığına karar vermenizde yardım sağlayacak bazı artı ve eksileri de bulunmaktadır. Bu konuda avantaj sağlayan özelliklere bakacak olursak;

– Genelde tüm yapılan iletişim işlevlerinde saat sinyali gerekli olmamaktadır.

– Kullanımı oldukça uygun maliyetli olmaktadır.

– Veri iletişimi konusunda 2 kablo yeterli olmaktadır.

– En çok kullanım sağlanan seri standartlar olmaktadır.

– Genelde eşlik bitleri kullanımı sağlanarak, hata denetimi de yapılmaktadır.

– Kullanımında değişken özellikte veri paketi yer almaktadır. Veri paket yapısı da her iki taraf da aynı ayarlandığı sürece değişiklik yapılabilir.

– Çok iyi belgelenmiş olan UART ve usart haberleşme protokolleri çok sık kullanılmaktadır.

UART ve USART Haberleşme Protokollerinin Dezavantajları

 Genel olarak, her projeye uyum sağlamayacak olan UART ve USART haberleşme protokolleri bazı açılardan dezavantaj sağlayan özelliklere de sahip olmaktadır. Bu açıdan bakıldığı zaman ihtiyaç duyduğunuz özeliklere sahip olmayan durumlarda da seçimlerinizi buna bağlı olarak değiştirebilirsiniz.

 Genel olarak UART ve USART haberleşme protokollerinin kişilere sağladığı dezavantajlar da şu şekilde olmaktadır;

– Genelde birden daha çok Master Slave işlevlerini desteklemez.

– UART haberleşmesinde yer alan baud hızı, cihazların birbiri içinde aynı olmak zorundadır.

– Veri aktarım hızları daha önce sabitlenmektedir ve diğerinden de farklı olamaz.

– Veri çerçevesi boyutları maksimum ölçülerde 9 bit ile sınırlı olmaktadır. – Birden daha çok ana sistemi de desteklemez.

Tıkla puan ver
[Total: 2 Average: 5]

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir