ユニバーサル非同期受信送信機 - UART

UARTsはUniversal Asynchronous Receiver/Mitter(Universal Asynchronous Receiver/Smitter)の略です。これは、同期シリアルまたは並列インターフェースから非同期シリアルインターフェースに変換する集積回路内のデバイスまたはモジュールであり、RS232のようなシグナリング規格で使用されます。同期バスは中央処理装置(CPU)システムに接続されており、UARTはこのローカルバスとの間でデータを送受信し、UART内部にバッファリングします。バッファには、非同期バスから受信されるデータ、または非同期バスに送信されるデータが含まれています。データ転送を円滑にするため、ほとんどのUARTは受信および送信経路にFIFOバッファを備えています。単一のパッケージ内に複数のUARTを収容することはDUARTsと呼ばれます。 UARTは、接続手段として非常に人気があり、ほとんどのデジタルシステムで利用可能で、さまざまな通信インターフェースの役割を果たすため、ユニバーサルと言われています。非同期であるのは、デジタルクロック信号のエンコードやデコードを必要としないからです。データワードは、設定可能な特性を持つ開始ビットと終了ビットで枠付けられます。これらは受信側によって検出され、ビットストリームを同期させてデータを回復します。データワードはビットとして送信され、信号レベルとして符号化されます。接続されたUARTは同じデータレートで動作するように設定されなければなりません。これはボー(Bd)レートと呼ばれ、フレーミングオーバーヘッドを含む通信全体のビットレートを表します。 UARTはビット周期よりもはるかに高い周波数で動作する内部クロックジェネレーターを持ちます。このクロックによって入力ストリームはサンプリングされ、フレーミングビットや各ビット周期の中間での伝送の1または0の状態を決定します。ワードが送信または受信されると、通常はマイクロプロセッサに割り込み信号が送られ、その発生を知らせます。あるいは、ソフトウェアドライバーがFIFO内のデータレベルを定期的に監視し、FIFOバッファの状態に基づいてUARTとCPUシステム間でデータを転送します。これを「ポーリング」と呼びます。 UARTはオーバーラン、アンダーラン、パリティ、フレーミングエラーを検出し、CPUに信号を送ることができます。また、データストリームが途切れた通信の中断も検知できます。UARTは、サブシステム間の遅い制御データ通信やパケットモデム間のパケットデータ通信など、より遅いシリアル通信インターフェースに使用されます。一般的なレートは1200、2400、4800、9600、19.2k、38.4k、153.6kボードですが、他のレートもサポートされています。