Truyền Thông UART Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động & Ứng Dụng Nổi Bật Của UART

UART ngày nay được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử để truyền dữ liệu giữa các thiết bị như máy tính, vi điều khiển, cảm biến,… Sử dụng 2 tín hiệu độc lập TX (Transmitter) & RX (Receiver) để truyền – nhận dữ liệu dưới dạng các khung dữ liệu. Vậy truyền thông UART là gì? Trong nội dung bài viết hôm nay, atscada.com sẽ giới thiệu đến bạn đầy đủ thông tin về UART. Theo dõi ngay!

Truyền thông UART là gì?

UART là viết tắt của cụm từ Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, tạm dịch: Bộ truyền nhận dữ liệu không đồng bộ. Đây là 1 phương thức truyền thông nối tiếp không đồng bộ, cho phép truyền – nhận dữ liệu qua 2 dây riêng biệt (không tính dây nối đất). 

UART là 1 giao thức đơn giản & phổ biến, gồm có 2 đường truyền dữ liệu độc lập: TX (Truyền) & RX (Nhận). Dữ liệu được truyền & nhận qua các đường truyền này dưới dạng khung dữ liệu có cấu trúc chuẩn, với 1 bit bắt đầu, 1 số bit dữ liệu, 1 bit kiểm tra chẵn lẻ & 1 hoặc nhiều bit dừng. 

Tốc độ truyền của UART được đặt ở 1 số chuẩn, ví dụ như 9600, 38400, 19200, 57600 baud & các tốc độ khác. Tốc độ truyền này định nghĩa số lượng bit được truyền qua trong mỗi giây. 

Truyền thông UART hoạt động như thế nào? 

Giao thức UART truyền dữ liệu nối tiếp theo 1 trong 3 chế độ dưới đây:

• Simplex: giao tiếp 1 chiều
• Half Duplex: dữ liệu đi theo 1 hướng tại 1 thời điểm 
• Full Duplex: thực hiện giao tiếp đồng thời đến & đi từ mỗi Master & Slave

Chân TX (Truyền) của 1 chip sẽ được kết nối trực tiếp với chân RX (Nhận) của 1 chip khác & ngược lại. Quá trình truyền dữ liệu thường diễn ra ở 3.3V hoặc 5V. UART là phương thức giao tiếp giữa 1 Master & 1 Slave. Trong đó, 1 thiết bị được thiết lập để giao tiếp với duy nhất 1 thiết bị khác. 

Dữ liệu truyền đến & đi từ UART song song với thiết bị điều khiển. Khi tín hiệu gửi trên chân TX (Truyền), UART đầu tiên sẽ tiến hành dịch thông tin song song này thành dạng nối tiếp & truyền đến thiết bị nhận. Chân RX (Nhận) của UART thứ 2 sẽ có nhiệm vụ biến đổi nó trở lại dạng song song để giao tiếp với các thiết bị điều khiển. 

Dữ liệu truyền qua UART sẽ được đóng thành các gói. Mỗi gói dữ liệu chứa 1 bit bắt đầu, 5 đến 9 bit dữ liệu (tùy thuộc vào bộ UART), 1 bit chẵn lẻ tùy chọn & 1 bit hoặc 2 bit dừng. 

Quá trình truyền dữ liệu UART diễn ra dưới dạng các gói dữ liệu, bắt đầu bằng 1 bit bắt đầu, đường mức cao được kéo dần xuống thấp. Sau bit bắt đầu là 5 đến 9 bit dữ liệu truyền trong khung dữ liệu của gói, tiếp đến là bit chẵn lẻ tùy chọn. Cuối cùng, 1 hoặc nhiều bit dừng sẽ được truyền ở tại đường đặt mức cao nhất. Quy trình truyền đi 1 gói dữ liệu vậy là kết thúc.

>>> Xem thêm: Mạng Intranet Là Gì? Tìm Hiểu Sự Khác Biệt Giữa Mạng Extranet Và Intranet

Các ứng dụng nổi bật của truyền thông UART

Giao thức UART được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, chẳng hạn như:

Giao tiếp giữa các vi xử lý & thiết bị ngoại vi 

UART được sử dụng để giao tiếp giữa vi xử lý & thiết bị ngoại vi như: màn hình LCD, cảm biến, máy in, máy quét mã vạch,… giúp vi xử lý truy cập & điều khiển các chức năng của thiết bị ngoại vi 1 cách dễ dàng. 

Kết nối máy tính với thiết bị ngoại vi 

Trong 1 số trường hợp, UART còn được dùng để kết nối máy tính với thiết bị ngoại vi thông qua cổng nối tiếp trên máy tính hoặc qua bộ chuyển đổi USB sang UART. Cho phép máy tính giao tiếp với các thiết bị ngoại vi như: mạch Arduino, mạch phát triển, mạch Raspberry Pi,…

Truyền dữ liệu không dây 

Ngày nay, UART cũng được sử dụng trong các mô đun Bluetooth & Wifi để truyền dữ liệu không dây giữa các thiết bị. Nghĩa là, UART sẽ được sử dụng để giao tiếp với mạch điều khiển không dây, cho phép truyền dữ liệu giữa các thiết bị di động, máy tính, mạch nhúng hoặc các mô đun không dây. 

Hệ thống đo lường

UART được sử dụng để kết nối thiết bị đo lường với các thiết bị khác để gửi dữ liệu về các thông số đo được qua UART & thiết bị nhận có thể hiển thị hoặc tiếp tục xử lý dữ liệu này. 

Mặc dù hiện nay có rất nhiều phương tiện truyền thông mới phát triển, thế nhưng không thể phủ nhận sự đơn giản, linh hoạt & hiệu quả của UART vẫn trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho nhiều ứng dụng điện tử. Hy vọng những nội dung vừa được atscada.com giới thiệu đến bạn trong bài viết trên sẽ cung cấp đầy đủ thông tin, kiến thức hữu ích liên quan đến phương thức truyền thông UART. 

Nếu có bất kỳ thắc mắc cần hỗ trợ giải đáp, hãy nhấc máy và gọi ngay đến số hotline phòng kinh doanh. Chúng tôi rất vinh hạnh & sẵn sàng hỗ trợ tư vấn, giải đáp tất cả những câu hỏi của quý khách hàng.

ATSCADA - Providing ATSCADA software - The monitoring and data acquisition control system is the appropriate choice for integrated system projects, IoT, smart city projects, agriculture 4.0... Is trusted by many customers.