UART là gì?
UART là viết tắt của Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, là một giao thức giao tiếp nối tiếp không đồng bộ. UART cho phép truyền dữ liệu giữa hai thiết bị bằng cách sử dụng hai dây: một dây truyền dữ liệu (TX) và một dây nhận dữ liệu (RX).
Nguyên lý hoạt động của UART
Giao tiếp UART hoạt động dựa trên nguyên tắc truyền dữ liệu theo từng bit một, từ bit có trọng số thấp nhất đến bit có trọng số cao nhất. Mỗi byte dữ liệu được đóng khung bởi một bit bắt đầu (Start Bit) và một hoặc nhiều bit dừng (Stop Bit).
Các thông số cấu hình của UART bao gồm:
- Baud Rate: Tốc độ truyền dữ liệu, thường được đo bằng bit trên giây (bps).
- Data Bits: Số lượng bit dữ liệu trong mỗi khung truyền, thường là 8 bit.
- Parity Bit: Bit kiểm tra chẵn lẻ, được sử dụng để kiểm tra lỗi trong quá trình truyền dữ liệu.
- Stop Bits: Số lượng bit dừng, thường là 1 hoặc 2 bit.
Hai thiết bị giao tiếp UART với nhau cần phải được cấu hình với cùng các thông số này để đảm bảo dữ liệu được truyền và nhận chính xác.
Ưu điểm và nhược điểm của UART
Ưu điểm:
- Đơn giản: UART là một giao thức giao tiếp đơn giản, dễ dàng triển khai và sử dụng.
- Chi phí thấp: Do tính đơn giản của nó, các module UART thường có chi phí thấp.
- Phổ biến: UART được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng nhúng và giao tiếp với các thiết bị ngoại vi.
Nhược điểm:
- Tốc độ truyền dữ liệu hạn chế: So với các giao thức giao tiếp khác, tốc độ truyền dữ liệu của UART tương đối thấp.
- Khoảng cách truyền dẫn ngắn: UART không phù hợp cho việc truyền dữ liệu ở khoảng cách xa.
- Không hỗ trợ truyền dữ liệu song công toàn phần: UART chỉ có thể truyền dữ liệu theo một hướng tại một thời điểm.
Ứng dụng của UART
Giao tiếp UART được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng nhúng và giao tiếp với các thiết bị ngoại vi. Một số ứng dụng phổ biến của UART bao gồm:
- Giao tiếp với máy tính thông qua cổng COM.
- Giao tiếp với các module GPS, GSM/GPRS.
- Giao tiếp với các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, gia tốc.
- Điều khiển các thiết bị ngoại vi như đèn LED, động cơ, màn hình LCD.
Kết luận
UART là một giao thức giao tiếp đơn giản và phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng nhúng. Mặc dù có một số nhược điểm như tốc độ truyền dữ liệu hạn chế và khoảng cách truyền dẫn ngắn, UART vẫn là một lựa chọn phù hợp cho nhiều ứng dụng yêu cầu giao tiếp đơn giản và chi phí thấp.
Gợi ý mở rộng
- SPI là gì?
- I2C là gì?
- CAN bus là gì?
- USB là gì?
- RS232 là gì?
#IOT