UARTって何?
はじめに
UART - Wikipediaによると,
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, ユーアート) は、調歩同期方式によるシリアル信号をパラレル信号に変換したり、その逆方向の変換を行うための集積回路
とある.なるほどわからん.まず赤文字で示した単語の意味がわからないのでそれらを調べてみる.
調歩同期方式
- そもそも,同期って何?
通信の「同期」が重要なワケ | Think IT(シンクイット)によると,
送信側と受信側が正しくタイミングを合わせることを「同期」という
らしい.タイミングを合わせるの意味がわかりにくいけど,届いた信号のどこがデータの始まりでどこが終わりなのかを受信側が見分けられるようにするって意味らしい.
- 調歩同期方式?
同期をとるための方式の一つで,具体的なルールは
・データ単位を決めておく(ここでは8ビットとする)
・送るデータがないとき,送信側は1を送り続ける
・送るデータがあるとき,送信側は1ビット0を送ってからそのデータ(8ビット)を送る
受信側の目線で見ると,1を受けとっている間は,そのデータには意味がないので何もしなくていい.そして0を受け取った時に,次に来る1ビット目がデータの始まりで8ビット目がデータの終わりであることがわかる.
- 同期処理してるのに,なぜ非同期方式とも呼ばれるのか?
調歩同期方式は非同期方式とも呼ばれる.調歩同期方式は同期をとるために同期用のクロック信号というのを用いないことから非同期と呼ばれるらしい.ややこしい.
シリアル信号とパラレル信号
シリアル信号はシリアル通信で扱われる信号であることは想像がつくので,シリアル通信について調べる.パラレル信号も同様.
- シリアル通信?
シリアル通信 - Wikipediaによると,
シリアル通信は,電気通信において伝送路上を一度に1ビットずつ、逐次的にデータを送ることをいう
なるほど.線路が1つあって8両編成の列車がくる感じかな.
- パラレル通信?
パラレル通信 - Wikipediaによると,
パラレル通信は、複数のデータ信号を同時並行的にそれぞれの通信リンクで送る通信方式である.一般に有線で複数の配線を使って行う.
こっちは線路が8つあって1両の列車がくる感じか.
新たな疑問
ここまでで,
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, ユーアート) は、調歩同期方式によるシリアル信号をパラレル信号に変換したり、その逆方向の変換を行うための集積回路
の意味は分かった.でも,「シリアル信号をパラレル信号に変換したいときってどんなとき?」という疑問が湧いてきた.
- UARTの使用例
・マイコンとPC間でシリアル通信したいとき
多くのマイコンではUARTが組み込まれていて,CPU等とUARTがパラレルバスで接続されている.なのでデータを送信する際はCPUから並列にやってきたデータはUARTによって直列に直し,送信する.