Empat Pilar – Pengertian UART, Fungsi dan Cara Kerjanya Terlengkap. Jika Kalian mencari informasi tentang pengertian UART, fungsi, dan cara kerjanya, maka Kalian telah datang ke tempat yang tepat.
Artikel ini akan membahas segala hal yang perlu Kalian ketahui tentang UART, termasuk definisi, bagaimana ia bekerja, dan beberapa contoh penggunaannya.
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) adalah sebuah perangkat keras yang digunakan untuk mengirim dan menerima data secara serial antara dua perangkat.
Ini adalah salah satu komponen paling penting dalam sistem komunikasi serial, seperti RS-232, RS-485, dan USB.
Pengertian UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
UART atau Universal Asynchronous Receiver-Transmitter adalah sebuah perangkat keras yang berfungsi sebagai penerjemah antara data paralel berupa bit-bit dengan data serial juga berupa bit-bit.
Biasanya, UART tersedia dalam bentuk sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk komunikasi serial pada komputer atau port serial perangkat peripheral. Saat ini, UART sudah menjadi bagian dari beberapa mikrokontroler.
UART adalah protokol komunikasi yang sering digunakan untuk mengirimkan data serial antara perangkat satu dengan yang lainnya, seperti komunikasi antara mikrokontroler atau mikrokontroler dengan PC.
Dalam pengiriman data, clock antara pengirim dan penerima harus selalu sama karena paket data dikirimkan bit per bit dengan mengandalkan clock tersebut.
Keuntungan dari model asynchronous dalam pengiriman data adalah hanya memerlukan satu kabel transmisi untuk mengirimkan data.
Berbeda dengan model synchronous pada protokol SPI (Serial Peripheral Interface) dan I2C (Inter-Integrated Circuit) yang memerlukan minimal dua kabel dalam transmisi data, yaitu transmisi clock dan data.
Namun, kelemahan dari model asynchronous terletak pada kecepatan dan jarak transmisi yang dapat mempengaruhi distorsi paket data bit sehingga dapat menyebabkan kesalahan dalam pengiriman dan penerimaan data.
Struktur UART
Setelah mengetahui Pengertian UART, sebuah pembangkit waktu atau clock generator, biasanya memiliki frekuensi kelipatan dari laju bit agar memungkinkan pengambilan sampel di tengah-tengah bit.
Fitur-fitur yang biasanya dimiliki antara lain:
- Input dan Output dari pergeseran register
- Kontrol pengiriman dan penerimaan data
- Kontrol logika untuk membaca dan menulis data
- Buffer pengiriman dan penerimaan data (opsional)
- Buffer bus data paralel (opsional)
- Memori pertama-masuk, pertama-keluar (FIFO) (opsional)
Cara Kerja UART ( Universal Asynchronous Receiver-Transmitter )
Fungsi UART, dalam proses pengiriman dan penerimaan data Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART), data dikirim secara bit per bit secara berurutan.
UART memiliki register shift sebagai metode dasar untuk mengkonversi antara bentuk serial dan paralel. Biasanya, UART tidak langsung menghasilkan atau menerima sinyal eksternal yang digunakan antara peralatan yang berbeda.
Oleh karena itu, diperlukan perangkat antarmuka terpisah untuk mengkonversi sinyal tingkat logika dari UART dan level sinyal eksternal.
Setiap karakter dikirim sebagai bit logika mulai rendah, kemudian diikuti sejumlah bit data (biasanya 7 atau 8, kadang-kadang 5), sebuah bit paritas opsional, dan satu atau beberapa bit logika berhenti tinggi.
Kemudian, dalam 5-8 bit berikutnya tergantung pada kode yang digunakan, mewakili karakter. Setelah bit data mungkin ada bit paritas.
Satu atau dua bit berikutnya selalu berada dalam keadaan tanda (logika tinggi, yaitu ‘1’) dan disebut stop bit. Stop bit ini menandakan bahwa karakter yang dikirim telah selesai.
Karena dimulai dengan bit logika rendah (0) dan berakhir dengan bit logika tinggi (1), selalu ada pembatasan yang jelas antara karakter sebelumnya dan karakter berikutnya.
Fungsi UART
UART adalah protokol komunikasi serial asinkron yang banyak digunakan pada perangkat tertanam dan Internet of Things (IoT), seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Asinkron hanya berarti bahwa, berbeda dengan protokol sinkron (seperti SPI), tidak ada sinyal clock yang digunakan untuk menyinkronkan dua perangkat yang sedang berinteraksi.
Pada UART, data dapat ditransfer tanpa memerlukan clock eksternal tambahan (CLK). Namun, karena komunikasi asinkron antar perangkat melalui serial, banyak tindakan pencegahan lain yang dilakukan untuk mengurangi kehilangan paket data selama transmisi.
Jenis Port UART
Port UART dapat berbasis perangkat keras atau perangkat lunak. Sebagai contoh, mikrokontroler AT89S52 dan ATMEGA328 Atmel hanya memiliki satu port serial perangkat keras.
Namun, mikrokontroler seperti LPC1768 dan ATMEGA2560 memiliki beberapa port serial perangkat keras UART yang dapat digunakan untuk pengembangan dan penggunaan yang didasarkan pada UART.
Jika terdapat beberapa perangkat yang perlu dihubungkan ke sistem dengan pin UART perangkat keras yang terbatas, maka UART berbasis perangkat lunak diperlukan.
Pengguna juga dapat menggunakan pin GPIO sebagai UART jika dibutuhkan dan menggunakan pin tersebut untuk tujuan lain di waktu yang lain, memberikan fleksibilitas yang lebih besar kepada pengguna.
Kelebihan UART:
- Tidak memerlukan sinyal clock
- Memiliki bit paritas untuk mengoreksi kesalahan
- Struktur paket data dapat dimodifikasi selama kedua sisi dioptimalkan untuk itu
- Hanya memerlukan dua kabel untuk pengiriman data
Kekurangan UART:
- Ukuran frame data terbatas, tidak dapat melebihi 9 bit
- Tidak mendukung banyak sistem master atau slave
- Setiap baud rate UART harus berada dalam jarak 10 persen.
Fungsi PinOut UART 16550 dan 8250/16450
| PIN | Nama | Keterangan |
|---|---|---|
| Pin 1-8 | D0:D7 | Bus Data |
| Pin 9 | RCLK | Masukan Clock penerima Frekuensinya harus sama dengan baud-rate x26 |
| Pin 10 | RD | Terima data |
| Pin 11 | TD | Kirim data |
| Pin 12 | CS0 | Chip select 0 - aktif tinggi |
| Pin 13 | CS1 | Chip select 1 - aktif rendah |
| Pin 14 | CS2 | Chip select 2 – aktif rendah |
| Pin 15 | BOUDOUT | Keluaran Baud – Keluaran dari Pembangkit Baud Rate Terprogram. Frekuensi = (baud rate x 16) |
| Pin 16 | XIN | Masukan kristal eksternal –Digunakan untuk osilator pembangkit Boud Rate |
| Pin 17 | XOUT | Keluran Kristal Eksternal |
| Pin 18 | WR | Jalur Tulis – Aktif Rendah |
| Pin 19 | WR | Jalur Tulis – Aktif Tinggi |
| Pin 20 | VSS | Dihubungkan ke ground |
| Pin 21 | RD | Jalur Baca– Aktif Tinggi |
| Pin 22 | RD | Jalur Baca – Aktif Rendah |
| Pin 23 | DDIS | Drive disable. Pin ini akan rendah saat CPUmembaca dari UART. Dapat dihubungkan bus data kapasitas tinggi |
| Pin 24 | TXRDY | Transmit Ready – Siap kirim |
| Pin 25 | ADS | Address Store. Digunakan jika sinyal tidak stabil interupsima siklus baca atau tulis |
| Pin 26 | A2 | Bit alamat 2 |
| Pin 27 | A1 | Bit alamat 1 |
| Pin 28 | A0 | Bit alamat 0 |
| Pin 29 | RXRDY | Receive Ready (siap terima data) |
| Pin 30 | INTR | Intrrupt Output (keluaran interupsi) |
| Pin 31 | OUT2 | User Output 2 (keluaran pengguna2) |
| Pin 32 | RTS | Reguest to Send (permintaan pengiriman) |
| Pin 33 | DTR | Dat Terminal Ready (Terminal data siap) |
| Pin 34 | OUT1 | User Output 1 |
| Pin 35 | MR | Master Riset |
| Pin 36 | CTS | Clear To Send |
| Pin 37 | DSR | Data Set Ready |
| Pin 38 | DCD | Data Carrier Detect |
| Pin 39 | RI | Ring Indikator (indicator dering) |
| Pin 40 | VDD | + 5 Volt |
Jenis-jenis UART
Berikut ini adalah Jenis-jenis UART yang perlu kalian ketahui :
· 8250 UART merupakan seri yang pertama. Tidak memiliki register scratch, tetapi versi 8250A diperbaiki dan memiliki kecepatan yang lebih tinggi.
· 8250A UART memiliki kecepatan yang lebih tinggi daripada 8250 pada sisi bus. Lebih mirip secara perangkat lunak dengan 16450.
· 8250B sangat mirip dengan 8250.
· 16450 digunakan pada komputer AT dengan kecepatan 38,4 Kbps, dan masih banyak digunakan hingga saat ini.
· 16550 adalah generasi pertama UART yang memiliki penyangga FIFO 16-byte, tetapi tidak bekerja dengan baik (gagal), sehingga digantikan dengan 16550A.
· 16550A UART banyak digunakan untuk komunikasi dengan kecepatan tinggi, seperti 14,4 Kbps atau 28,8 Kbps.
· 16650 UART baru memiliki penyangga FIFO 32-byte, karakter Xon/Xoff terprogram, dan mendukung manajemen sumber daya.
· 16750 diproduksi oleh Texas Instrument, memiliki FIFO 64-byte.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, telah dibahas secara lengkap pengertian UART, fungsi, dan cara kerjanya. UART adalah singkatan dari Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, yang merupakan perangkat keras yang digunakan untuk mengirim dan menerima data secara asinkron antara dua perangkat.
Fungsi utama UART adalah untuk memungkinkan komunikasi serial antara perangkat yang berbeda, seperti komputer dengan printer atau mikrokontroler dengan sensor.
Cara kerja UART adalah dengan menggunakan dua sinyal, yaitu sinyal transmisi (TX) dan sinyal penerimaan (RX).
Ketika data dikirim melalui TX, sinyal diubah menjadi sinyal listrik dan dikirim melalui kabel atau jalur nirkabel. Di sisi penerima, sinyal listrik tersebut diubah kembali menjadi data dan diterima melalui RX.
Selain itu, UART juga dapat melakukan konfigurasi berbagai parameter seperti kecepatan baud, bit data, paritas, dan bit stop untuk memastikan kestabilan dan keamanan dalam transmisi data.
Dengan pemahaman yang tepat tentang pengertian, fungsi, dan cara kerja UART, kita dapat mengimplementasikan perangkat keras yang terintegrasi dengan UART untuk membantu dalam proses komunikasi serial antara perangkat elektronik.
Demikian ulasan yang bisa empatpilar.com berikan kepada kalian mengenai Pengertian UART Fungsi dan Cara Kerjanya. Semoga bermanfaat Kata Pencarian Terpopulerhttps://www empatpilar com/pengertian-uart/
