TUGAS REDES SISEP: 01/12/10

Um receptor / transmissor assíncrono universal (geralmente abreviado UART e pronunciado / ju ː ɑrt /) é um tipo de "receptor / transmissor assíncrono", um pedaço de hardware de computador que converte os dados entre formas paralelas e seriais. UARTs are commonly used in conjunction with other communication standards such as EIA RS-232 . UARTs são comumente usados em conjunto com outros padrões de comunicação, tais como EIA RS-232.
A UART is usually an individual (or part of an) integrated circuit used for serial communications over a computer or peripheral device serial port . Um UART é normalmente um indivíduo (ou parte de um circuito) integrado utilizado para comunicação serial de um computador ou porta serial dispositivo periférico. UARTs are now commonly included in microcontrollers. UARTs são incluídos em microcontroladores. A dual UART or DUART combines two UARTs into a single chip. A UART duplo ou dois UARTs DUART combina em um único chip. Many modern ICs now come with a UART that can also communicate synchronously; these devices are called USARTs . Muitos ICs modernos já vêm com uma UART que também pode se comunicar de forma síncrona, esses dispositivos são chamados USARTs.

Definição

Transmissão e recepção de dados seriais
The Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) controller is the key component of the serial communications subsystem of a computer. A Universal Asynchronous Receiver / Transmitter (UART) Controlador é o principal componente do subsistema de comunicação serial de um computador. The UART takes bytes of data and transmits the individual bits in a sequential fashion. O UART leva bytes de dados e transmite os bits individuais de uma forma sequencial. At the destination, a second UART re-assembles the bits into complete bytes. No destino, um re-UART segundo reúne os bits em bytes completos. Serial transmission of digital information (bits) through a single wire or other medium is much more cost effective than parallel transmission through multiple wires. Serial transmissão de informações digitais (bits) através de um único fio ou outro meio é muito mais rentável do que a transmissão paralela através de múltiplos fios. A UART is used to convert the transmitted information between its sequential and parallel form at each end of the link. Um UART é usado para converter as informações transmitidas entre sua forma seqüencial e paralelo em cada extremidade da ligação. Each UART contains a shift register which is the fundamental method of conversion between serial and parallel forms. Cada UART contém um registo de deslocamento, que é o método fundamental da conversão entre formas seriais e paralelas.
The UART usually does not directly generate or receive the external signals used between different items of equipment. O UART geralmente não gera directamente ou a receber os sinais externos utilizados entre os diferentes itens de equipamentos. Typically, separate interface devices are used to convert the logic level signals of the UART to and from the external signaling levels. Normalmente, os dispositivos de interface separados são usados para converter os sinais de lógica nível da UART de e para os níveis externos de sinalização.
External signals may be of many different forms. Sinais externos podem ser de muitas formas diferentes. Examples of standards for voltage signaling are RS-232 , RS-422 and RS-485 from the EIA . Exemplos de normas para a tensão de sinalização são RS-232, RS-422 e RS-485 a partir do EIA. Historically, the presence or absence of current (in current loops ) was used in telegraph circuits. Historicamente, a presença ou ausência de corrente (em circuitos de corrente) foi utilizado em circuitos de telégrafo. Some signaling schemes do not use electrical wires. Alguns esquemas de sinalização não utilizar fios elétricos. Examples of such are optical fiber , IrDA ( infrared ), and (wireless) Bluetooth in its Serial Port Profile (SPP). Exemplos de fibra são de tal ótica, IrDA (infravermelho), e (sem fio) Bluetooth no seu Serial Port Profile (SPP). Some signaling schemes use modulation of a carrier signal (with or without wires). Alguns esquemas de sinalização utilização de modulação de um sinal de portadora (com ou sem fios). Examples are modulation of audio signals with phone line modems , RF modulation with data radios, and the DC-LIN for power line communication . Exemplos disso são a modulação de sinais de áudio com modems de linha telefônica, rádios de RF com modulação de dados, eo DC-LIN de comunicação da linha de energia.
Communication may be "full duplex" (both send and receive at the same time) or "half duplex" (devices take turns transmitting and receiving). A comunicação pode ser "full duplex" (quer enviar e receber ao mesmo tempo) ou "half-duplex" (dispositivos revezam transmissão e recepção).
As of 2008, UARTs are commonly used with RS-232 for embedded systems communications. A partir de 2008, UARTs são comumente usados com RS-232 para comunicação dos sistemas incorporados. It is useful to communicate between microcontrollers and also with PCs. É útil para a comunicação entre microcontroladores e também com computadores. Many chips provide UART functionality in silicon, and low-cost chips exist to convert logic level signals (such as TTL voltages) to RS-232 level signals (for example, Maxim's MAX232 ). Muitos chips UART fornecer funcionalidade em silício, e chips de baixo custo existem para converter sinais de lógica nível superior (como tensões TTL) para RS-232 sinais de nível (por exemplo, MAX232 Maxim's).

Asynchronous receber e transmitir

Na transmissão assíncrona, teletipo-UARTs estilo de enviar um "start" de bits, de cinco a oito bits de dados, pelo menos significativo-bit em primeiro lugar, uma paridade opcional "bits", e em seguida, um, um e meio, ou dois "stop" bits . The start bit is the opposite polarity of the data-line's idle state. O start bit é a polaridade oposta dos dados de estado inativo linha. The stop bit is the data-line's idle state, and provides a delay before the next character can start. O bit de parada é a data-estado ocioso da linha, e fornece um atraso antes que o próximo caractere pode começar. (This is called asynchronous start-stop transmission). (Isto é chamado start-stop assíncrono de transmissão). In mechanical teletypes, the "stop" bit was often stretched to two bit times to give the mechanism more time to finish printing a character. Em teletypes mecânica, o "stop bit" muitas vezes era esticada até duas vezes pouco para dar o mecanismo de mais tempo para concluir a impressão de um personagem. A stretched "stop" bit also helps resynchronization. Uma paragem de "esticado" bit também ajuda a ressincronização.
The parity bit can either make the number of "one" bits between any start/stop pair odd, or even, or it can be omitted. O bit de paridade pode fazer o número de "um" entre todos os bits start / stop par ímpar, ou mesmo, ou ele pode ser omitido. Odd parity is more reliable because it assures that there will always be at least one data transition, and this permits many UARTs to resynchronize. Paridade ímpar é mais confiável, porque ela garante que sempre haverá pelo menos uma transição de dados, e isso permite UARTs muitos para sincronizar.
In synchronous transmission, the clock data is recovered separately from the data stream and no start/stop bits are used. Na transmissão síncrona, os dados do relógio é recuperado em separado do fluxo de dados e não start / stop bits são usados. This improves the efficiency of transmission on suitable channels since more of the bits sent are usable data and not character framing. Isso melhora a eficiência da transmissão em canais adequado, uma vez mais dos bits de dados enviados são utilizáveis e não moldar caráter. An asynchronous transmission sends no characters over the interconnection when the transmitting device has nothing to send—only idle stop bits; but a synchronous interface must send "pad" characters to maintain synchronism between the receiver and transmitter. Uma transmissão assíncrona não envia caracteres sobre a interconexão, quando o dispositivo a transmitir não tem nada para enviar somente stop bits ocioso, mas uma interface síncrona deve enviar "pad" personagens para manter o sincronismo entre o receptor eo transmissor. The usual filler is the ASCII "SYN" character. O enchimento usual é o ASCII "SYN caráter". This may be done automatically by the transmitting device. Isso pode ser feito automaticamente pelo dispositivo de transmissão.
USART chips have both synchronous and asynchronous modes. USART chips têm modos síncronas e assíncronas.
Asynchronous transmission allows data to be transmitted without the sender having to send a clock signal to the receiver. Transmissão assíncrona permite que dados sejam transmitidos sem que o remetente ter de enviar um sinal de clock para o receptor. Instead, the sender and receiver must agree on timing parameters in advance and special bits are added to each word which are used to synchronize the sending and receiving units. Em vez disso, o emissor eo receptor devem concordar com os parâmetros de tempo de antecedência e pedaços especiais são adicionados a cada palavra que são usadas para sincronizar o envio e recebimento de unidades.
When a word is given to the UART for Asynchronous transmissions, a bit called the "Start Bit" is added to the beginning of each word that is to be transmitted. Quando uma palavra é dada ao UART para transmissão assíncrona, um pouco do chamado "Bit Start" é adicionada ao início de cada palavra que está a ser transmitido. The Start Bit is used to alert the receiver that a word of data is about to be sent, and to force the clock in the receiver into synchronization with the clock in the transmitter. O bit de inicialização é usado para alertar o receptor que uma palavra de dados está prestes a ser enviado, e para forçar o relógio no receptor para sincronização com o relógio no transmissor. These two clocks must be accurate enough to not have the frequency drift by more than 10% during the transmission of the remaining bits in the word. Estes dois relógios devem ser precisos o suficiente para não ter o desvio de freqüência em mais de 10% durante a transmissão dos bits restantes na palavra. (This requirement was set in the days of mechanical teleprinters and is easily met by modern electronic equipment.) (Este requisito foi definido no dia de telex mecânica e é facilmente preenchidas pelos equipamentos eletrônicos modernos.)
After the Start Bit, the individual bits of the word of data are sent, with the Least Significant Bit (LSB) being sent first. Após o bit de início, os bits individuais da palavra de dados são enviados, com o bit menos significativo (LSB) sendo enviados primeiro. Each bit in the transmission is transmitted for exactly the same amount of time as all of the other bits, and the receiver “looks” at the wire at approximately halfway through the period assigned to each bit to determine if the bit is a 1 or a 0. Cada bit na transmissão é transmitida, para exatamente a mesma quantidade de tempo como todos os outros bits, eo receptor "parece" com o arame em aproximadamente a meio do período atribuído a cada bit para determinar se o bit é um 1 ou um 0. For example, if it takes two seconds to send each bit, the receiver will examine the signal to determine if it is a 1 or a 0 after one second has passed, then it will wait two seconds and then examine the value of the next bit, and so on. Por exemplo, se leva dois segundos para enviar cada bit, o receptor irá analisar o sinal para determinar se é um 1 ou um 0 após um segundo passou, então ele vai esperar dois segundos e em seguida, examine o valor do próximo bit e assim por diante.
The sender does not know when the receiver has “looked” at the value of the bit. O remetente não sabe quando o receptor tem "olhado" no valor do bit. The sender only knows when the clock says to begin transmitting the next bit of the word. O remetente só sabe quando o relógio diz para começar a transmitir o próximo bit da palavra.
When the entire data word has been sent, the transmitter may add a Parity Bit that the transmitter generates. Quando a palavra de dados inteira foi enviado, o transmissor pode acrescentar um bit de paridade que o transmissor gera. The Parity Bit may be used by the receiver to perform simple error checking. O bit de paridade podem ser usados pelo receptor para realizar a verificação de erros simples. Then at least one Stop Bit is sent by the transmitter. Então, pelo menos, um bit de parada é enviado pelo transmissor.
When the receiver has received all of the bits in the data word, it may check for the Parity Bits (both sender and receiver must agree on whether a Parity Bit is to be used), and then the receiver looks for a Stop Bit. Quando o receptor recebeu todos os bits na palavra de dados, pode verificar os bits de paridade (o remetente eo receptor devem concordar sobre se um bit de paridade é para ser usada), e em seguida, o receptor procura um bit de parada. If the Stop Bit does not appear when it is supposed to, the UART considers the entire word to be garbled and will report a Framing Error to the host processor when the data word is read. Se o bit de parada não aparecem quando é suposto, o UART considera a palavra inteira para ser ilegível e irá reportar um erro de enquadramento para o processador de anfitrião quando a palavra de dados é lido. The usual cause of a Framing Error is that the sender and receiver clocks were not running at the same speed, or that the signal was interrupted. A causa usual de um erro de enquadramento é que o emissor eo receptor relógios não estavam funcionando na mesma velocidade, ou que o sinal foi interrompido.
Regardless of whether the data was received correctly or not, the UART automatically discards the Start, Parity and Stop bits. Independentemente de saber se os dados foram recebidos corretamente ou não, o UART automaticamente descarta o Start, Paridade e Bits de parada. If the sender and receiver are configured identically, these bits are not passed to the host. Se o emissor eo receptor estão configuradas de forma idêntica, esses bits não são passados para o host. If another word is ready for transmission, the Start Bit for the new word can be sent as soon as the Stop Bit for the previous word has been sent. Se uma palavra está pronta para a transmissão, o bit de início para a nova palavra pode ser enviado logo que o bit de parada para a palavra anterior foi enviada. Because asynchronous data is “self synchronizing”, if there is no data to transmit, the transmission line can be idle. Como os dados assíncrona é "auto-sincronização", se não há dados para transmitir, a linha de transmissão pode ser ocioso. A data communication pulse can only be in one of two states but there are many names for the two states. Um pulso de comunicação de dados só pode estar em um dos dois estados, mas existem muitos nomes para os dois estados. When on, circuit closed, low voltage, current flowing, or a logical zero, the pulse is said to be in the "space" condition. Quando ligado, o circuito fechado de baixa tensão, corrente que flui, ou um zero lógico, o pulso está a ser dito no espaço "condição. When off, circuit open, high voltage, current stopped, or a logical one, the pulse is said to be in the "mark" condition. Quando off, circuito aberto, de alta voltagem, corrente parado, ou uma lógica, o pulso está a ser dito na marca "condição. A character code begins with the data communication circuit in the space condition. Um código de caráter começa com o circuito de comunicação de dados na condição de espaço. If the mark condition appears, a logical one is recorded otherwise a logical zero. Se a condição de marca aparece, a uma outra lógica é registrado um zero lógico.
Figure 1 shows this format. A Figura 1 mostra este formato.

The start bit is always a 0 (logic low), which is also called a space . O bit de início é sempre uma lógica de 0 (baixo), que também é chamado de espaço. The start bit signals the receiving DTE that a character code is coming. O start bit sinaliza o DTE receber um código de caracteres que está chegando. The next five to eight bits, depending on the code set employed, represent the character. Os próximos cinco a oito bits, dependendo do conjunto de códigos empregado, representa o personagem. In the ASCII code set the eighth data bit may be a parity bit. No código ASCII definir o oitavo bit de dados pode ser um bit de paridade. The next one or two bits are always in the mark (logic high, ie, '1') condition and called the stop bit(s). Os próximos um ou dois bits estão sempre na marca (nível lógico alto, ou seja, '1 'condição) e chamou o stop bit (s). They provide a "rest" interval for the receiving DTE so that it may prepare for the next character which may be after the stop bit(s). Eles oferecem um "descanso" intervalo para o DTE receber para que ele possa se preparar para o próximo caractere que pode ser após o stop bit (s). The rest interval was required by mechanical Teletypes which used a motor driven camshaft to decode each character. O intervalo de descanso foi exigido pela Teletypes mecânica que utilizava um motor driven camshaft para decodificar cada personagem. At the end of each character the motor needed time to strike the character bail (print the character) and reset the camshaft. No final de cada personagem o motor precisava de tempo para atingir a fiança caráter (cópia do personagem) e redefinir o eixo de comando.
All operations of the UART hardware are controlled by a clock signal which runs at a multiple (say, 16) of the data rate - each data bit is as long as 16 clock pulses. Todas as operações do hardware UART são controlados por um sinal de relógio que funciona em um múltiplo (digamos, 16) da taxa de dados - cada bit de dados é tão longa como 16 pulsos de clock. The receiver tests the state of the incoming signal on each clock pulse, looking for the beginning of the start bit. O receptor de ensaios o estado do sinal de entrada em cada pulso de clock, olhando para o início do start bit. If the apparent start bit lasts at least one-half of the bit time, it is valid and signals the start of a new character. Se o bit de início aparente dura pelo menos metade do tempo de bit, que é válido e sinaliza o início de um novo personagem. If not, the spurious pulse is ignored. Se não, o pulso espúrio é ignorado. After waiting a further bit time, the state of the line is again sampled and the resulting level clocked into a shift register. Depois de esperar um pouco mais tempo, o estado da linha é novamente amostrado e ao nível resultante cronometrado em um registrador de deslocamento. After the required number of bit periods for the character length (5 to 8 bits, typically) have elapsed, the contents of the shift register is made available (in parallel fashion) to the receiving system. Depois que o número necessário de períodos de bits para o comprimento de caracteres (5 a 8 bits, tipicamente) se passaram, o conteúdo do registrador de deslocamento é disponibilizada (em paralelo) para o sistema de recepção. The UART will set a flag indicating new data is available, and may also generate a processor interrupt to request that the host processor transfers the received data. O UART irá definir um sinalizador que indica novos dados está disponível, e também pode gerar um processador de interrupção para pedir que o processador hospedeiro transfere os dados recebidos. In some common types of UART, a small first-in, first-out (FIFO) buffer memory is inserted between the receiver shift register and the host system interface. Em alguns tipos comuns de UART, um pequeno primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO buffer de memória) é inserido entre o registo de deslocamento do receptor ea interface do sistema host. This allows the host processor more time to handle an interrupt from the UART and prevents loss of received data at high rates. Isso permite que o processador de anfitrião de mais tempo para lidar com uma interrupção a partir do UART e impede a perda de dados recebidos a taxas elevadas.
Transmission operation is simpler since it is under the control of the transmitting system. Operação de transporte é mais simples, uma vez que está sob o controle do sistema de transmissão. As soon as data is deposited in the shift register, the UART hardware generates a start bit, shifts the required number of data bits out to the line,generates and appends the parity bit (if used), and appends the stop bits. Assim que os dados são depositados no registo de deslocamento, o hardware UART gera um bit de partida, muda o número necessário de bits de dados para fora da linha, gera e acrescenta o bit de paridade (se utilizado), e acrescenta os bits de parada. Since transmission of a single character may take a long time relative to CPU speeds, the UART will maintain a flag showing busy status so that the host system does not deposit a new character for transmission until the previous one has been completed; this may also be done with an interrupt. Como a transmissão de um único personagem pode levar um longo tempo em relação à velocidade da CPU, o UART manterá uma bandeira mostrando o status ocupados para que o sistema de acolhimento não depositar um novo personagem para a transmissão até que o anterior tenha sido concluída, o que pode também ser feito com uma interrupção. Since full-duplex operation requires characters to be sent and received at the same time, practical UARTs use two different shift registers for transmitted characters and received characters. Desde a operação full-duplex requer caracteres a serem enviados e recebidos ao mesmo tempo, UARTs prático usar dois registradores de deslocamento para diferentes caracteres transmitidos e caracteres recebidos.
Transmitting and receiving UARTs must be set for the same bit speed, character length, parity, and stop bits for proper operation. Transmissão e recepção UARTs deve ser definida para a mesma velocidade de bits, caracteres de comprimento, paridade e bits de parada para a operação adequada. The receiving UART may detect some mismatched settings and set a "framing error" flag bit for the host system; in exceptional cases the receiving UART will produce an erratic stream of mutilated characters and transfer them to the host system. O receptor UART pode detectar alguns ajustes inadequados e definir um erro de enquadramento "bit sinalizador para o sistema de acolhimento, em casos excepcionais, a receber UART irá produzir um fluxo irregular de personagens mutilados e transferi-los para o sistema de acolhimento.
Typical serial ports used with personal computers connected to modems use eight data bits, no parity, and one stop bit; for this configuration the number of ASCII character per seconds equals the bit rate divided by 10. Típico portas seriais usado com computadores pessoais ligados à utilização de modems oito bits de dados, sem paridade e um bit de paragem, para esta configuração o número de ASCII caracteres por segundo é igual à taxa de bits divididos por 10.

História

Some early telegraph schemes used variable-length pulses (as in Morse code ) and rotating clockwork mechanisms to transmit alphabetic characters. Alguns sistemas de telégrafo cedo utilizados pulsos de comprimento variável (como no código Morse) e mecanismos de relógio rotativo para transmitir caracteres alfabéticos. The first UART-like devices (with fixed-length pulses) were rotating mechanical switches ( commutators ). O primeiro-UART como dispositivos (fixos com pulsos de comprimento) foram girando chaves mecânicas (comutadores). These sent 5-bit Baudot codes for mechanical teletypewriters, and replaced morse code . Estes enviaram 5-códigos pouco Baudot para teleprinters mecânica, e de código morse substituído. Later, ASCII required a seven bit code. Mais tarde, ASCII exigido um código de sete. When IBM built computers in the early 1960s with 8-bit characters, it became customary to store the ASCII code in 8 bits. Quando a IBM construiu computadores no início dos anos 1960, com caracteres de 8-bits, tornou-se habitual para armazenar o código ASCII de 8 bits.
Gordon Bell designed the UART for the PDP series of computers. Western Digital made the first single-chip UART WD1402A around 1971; this was an early example of a medium scale integrated circuit . Gordon Bell projetou a UART para a série PDP de computadores. Western Digital tornou o primeiro single-chip UART WD1402A por volta de 1971, este foi um dos primeiros exemplos de uma escala média de circuitos integrados.
An example of an early 1980s UART was the National Semiconductor 8250 . Um exemplo de um início de 1980 UART foi a National Semiconductor 8250. In the 1990s, newer UARTs were developed with on-chip buffers. Na década de 1990, UARTs recentes foram desenvolvidos com a buffers-chip. This allowed higher transmission speed without data loss and without requiring such frequent attention from the computer. Isso permitiu maior velocidade de transmissão sem perda de dados e sem a necessidade de atenção freqüente, como a partir do computador. For example, the popular National Semiconductor 16550 has a 16 byte FIFO , and spawned many variants, including the 16C550, 16C650, 16C750, and 16C850 . Por exemplo, o popular National Semiconductor 16550 tem um FIFO de 16 bytes, e gerou muitas variantes, incluindo o 16C550, 16C650, 16C750 e 16C850.
Depending on the manufacturer, different terms are used to identify devices that perform the UART functions. Intel called their 8251 device a "Programmable Communication Interface". MOS Technology 6551 was known under the name "Asynchronous Communications Interface Adapter" (ACIA). Dependendo do fabricante, termos diferentes são usados para identificar dispositivos que executam as funções UART. Intel chamado o seu dispositivo de 8251 um "Programmable Communication Interface". MOS Technology 6551 era conhecida sob o nome de "Asynchronous Communications Interface Adapter" (ACIA). The term "Serial Communications Interface" (SCI) was first used at Motorola around 1975 to refer to their start-stop asynchronous serial interface device, which others were calling a UART. O termo "Comunicação Serial Interface" (SIC) foi usado primeiramente na Motorola em torno de 1975 para se referir a sua start-stop assíncrono dispositivo de interface serial, que outras pessoas estavam chamando uma UART.
Some very low-cost home computers or embedded systems dispensed with a UART and used the CPU to sample the state of an input port or directly manipulate an output port for data transmission. Alguns computadores de custo muito baixo em casa ou sistemas embarcados dispensada uma UART e usou a CPU para provar o estado de uma porta de entrada ou manipular diretamente uma porta de saída para a transmissão de dados. While very CPU-intensive, since the CPU timing was critical, these schemes avoided the purchase of a costly UART chip. Apesar de muito uso intensivo da CPU, uma vez que o momento era crítico da CPU, estes regimes de evitar a compra de um chip UART caro. The technique was known as a bit-banging serial port. A técnica foi conhecida como um bit-banging porta serial.

Ver mais: http://translate.google.pt/translate?hl=pt-PT&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_receiver/transmitter&ei=OedMS-3MOpD__AbsgrWgDg&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=1&ved=0CA4Q7gEwAA&prev=/search%3Fq%3Duart%26hl%3Dpt-PT

TUGAS REDES SISEP

terça-feira, 12 de janeiro de 2010

Definição do dicionário de UART

Modem

Muart ( Modulação )

Universal receptor / transmissor assíncrono

UART

RADIO ORBITAL