प्रौद्योगिकी साझेदारी

UART धारावाहिक संचार प्रयोग

2024-07-12

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

1. संचारस्य प्रकाराः

१.१ दत्तांशसञ्चारपद्धत्यानुसारम्

१.१.१ क्रमिकसञ्चारः

लाभ: न्यूनानि पिनानि गृह्णाति, न्यूनव्ययः च भवति

अभावः:सञ्चारवेगः मन्दः भवति

अनुप्रयोगाःदीर्घदूरं, न्यूनगतिसञ्चारस्थितयः

१.१.२ समानान्तरसञ्चारः

लाभ: द्रुतसंचरणदरः

अभावः: अनेकानि पिनानि कब्जाय उच्चव्ययः च

अनुप्रयोगाः:लघुदूरे स्थिताः।

१.२ दत्तांशसञ्चारदिशानुसारम्

१.२.१ सरलसञ्चारः : १.

      केवलं एकस्मिन् दिशि दत्तांशं स्थानान्तरयितुं शक्यते ।

१.२.२ अर्धद्वैधसञ्चारः १.

दत्तांशः उभयदिशि स्थानान्तरितुं शक्यते, परन्तु तस्य समयसाझेदारी आवश्यकी अस्ति ।

१.२.३ पूर्ण-द्वैधसञ्चारः १.

युगपत् उभयदिशि दत्तांशं प्रसारयितुं शक्यते ।

१.३ दत्तांशसमन्वयनदिशानुसारं वर्गीकरणं

१.३.१ समकालिकसञ्चारः

घड़ी पोर्ट् सह आँकडा स्थानान्तरणम्

१.३.२ अतुल्यकालिकसञ्चारः

तत्र घण्टाद्वारः नास्ति, प्रेषकः ग्राहकश्च स्वकीयघटिकानां उपयोगं कृत्वा दत्तांशप्रेषण-ग्राहक-प्रक्रियायाः नियन्त्रणं करोति ।

2. UART क्रमिक पोर्ट्

अर्थः सार्वभौमिक अतुल्यकालिकः ग्राहकः संप्रेषकः, एकः क्रमिकः आँकडा बसः, एतत् दत्तांशं प्रेषयति समये संचरणार्थं समानान्तरदत्तांशं क्रमिकदत्तांशरूपेण परिवर्तयति, तथा च दत्तांशं प्राप्य प्राप्तं क्रमिकदत्तांशं समानान्तरदत्तांशरूपेण परिवर्तयति । एतत् प्राप्तुं द्वौ संकेतरेखाः आवश्यकाः सन्ति, एकस्याः उपयोगः क्रमिक-पोर्ट्-संचरणार्थं भवति, अपरस्य च क्रमिक-पोर्ट्-स्वागतस्य उत्तरदायी भवति, द्वयोः उपकरणयोः मध्ये TXD तथा RXD इत्येतयोः मध्ये क्रॉस्-कनेक्ट् करणं भवितुमर्हति ।

1.भौतिक स्तर: अन्तरफलकप्रकारः, स्तरमानकः इत्यादयः।

2.प्रोटोकॉल स्तर: संचारप्रोटोकॉल (दत्तांशस्वरूपं, संचरणदरम् इत्यादयः समाविष्टाः)

UART संचरणस्य वा स्वागतस्य वा समये दत्तांशस्य एकः फ्रेमः भवति 4 अस्मिन् start bit, data bit, parity bit, stop bit च सन्ति । 。

        start bit: फ्रेमस्य आरम्भे निम्नस्तरस्य 0 इत्यस्य न्यूनबिट् अवश्यमेव निर्वाहितव्यम् ।

        data bits इति: प्रसारणीयाः आँकडा बिट्, आँकडा बिट् 5~8 बिट् भवितुम् अर्हन्ति, LSB प्रथमं, MSB अन्तिमम्।

        अङ्कं पश्यन्तु: वैकल्पिकं बिट्, एकं बिट् गृह्णाति, तस्य जाँचस्य आवश्यकता नास्ति ।

        बिट् स्थगयतु: एकस्य फ्रेमस्य अन्तः, आवश्यकः, वैकल्पिकरूपेण 0.5/1/1.5/2 बिट् कब्जयन्, तर्कं उच्चस्तरं निर्वाहयन् ।

Baud rate: क्रमिकसञ्चारस्य दरं baud rate इत्यनेन व्यक्तं भवति, यत् प्रति सेकण्ड् प्रसारितस्य द्विचक्रीयदत्तांशस्य बिट्-सङ्ख्यां प्रतिनिधियति । एककं bps (बिट् प्रति सेकण्ड्) अस्ति ।सामान्यतया प्रयुक्ताः बाउड्-दराः ९६०० भवन्ति1920038400, ५७६०० तथा 115200 प्रतीक्षतु।

UART दत्तांशस्य क्रमिक-समान्तर-रूपान्तरणं पूर्णं कर्तुं उत्तरदायी भवति, यदा तु संकेत-संचरणं बाह्य-चालक-परिपथेन कार्यान्वितं भवतिविद्युत्संकेतानां संचरणप्रक्रियायाः भिन्नस्तरस्य मानकाः अन्तरफलकविनिर्देशाः च सन्ति अतुल्यकालिकक्रमाङ्कसञ्चारस्य कृतेअन्तरफलक मानकतत्र RS232 अस्तिआर एस ४२२, RS485 इत्यादयः, ये अन्तरफलकस्य भिन्नानि विद्युत्लक्षणं परिभाषयन्ति, यथा आर एस-232 एकान्तः निवेशः निर्गमः च अस्ति, यदा... आर एस-422/485 विभेदकनिवेशनिर्गमयोः कृते

प्रतीक्षतु।

3. प्रयोगात्मकानि कार्याणि

        अस्य खण्डस्य प्रयोगात्मकं कार्यं अस्ति यत् होस्ट् सङ्गणकः सीरियल पोर्ट् डिबगिंग् सहायकस्य माध्यमेन वीनस डेवलपमेण्ट् बोर्ड् तथा वीनस् डेवलपमेंट बोर्ड पीएल इत्येतयोः कृते आँकडान् प्रेषयति टर्मिनल् USB_UART सीरियल पोर्ट् मार्गेण आँकडान् प्राप्नोति तथा च सीरियल पोर्ट् डाटा लूप्बैक् पूर्णं कर्तुं प्राप्तं दत्तांशं होस्ट् सङ्गणकं प्रति प्रेषयति । यूएआरटी बाउड दर: 115200। स्टॉप बिट् : १, डाटा बिट् ८, कोऽपि समता बिट् नास्ति ।

4. प्रणालीखण्डचित्रं आकर्षयन्तु

uart_rx मॉड्यूले: uart_rxd क्रमाङ्क-पोर्ट् द्वारा प्राप्तः दत्तांशः अस्ति, तथा च uart_rx_done दत्तांशरूपान्तरणं सम्पन्नम् इति सूचयति (दत्तांशः समानान्तरदत्तांशतः क्रमिकदत्तांशं प्रति परिवर्तितः भवति) uart_rx_data परिवर्तनस्य समाप्तेः अनन्तरं क्रमिकदत्तांशं प्रतिनिधियति । नोटः- प्राप्तः समानान्तरदत्तांशः १ बिट् भवति तथा परिवर्तितः क्रमिकदत्तांशः ८ बिट् भवति ।

uart_tx मॉड्यूले: uart_tx_dat 8-बिट् क्रमाङ्कदत्तांशं प्रतिनिधियति यत् परिवर्तितं भवति, uart_tx_en दर्शयति यत् आँकडा समानान्तरात् क्रमाङ्कं प्रति परिवर्तिता अस्ति, uart_txd परिवर्तितं समानान्तरदत्तांशं प्रतिनिधियति, uart_tx_busy च प्रतिनिधित्वं करोति यत् दत्तांशः क्रमिकतः क्रमाङ्के परिवर्तितः अस्ति क्रमिकं च परिवर्तितं भवति।

       

5. तरङ्गरूपचित्रं रचयन्तु

यतो हि uart_rxd एकः अतुल्यकालिकः संकेतः अस्ति तथा च आरम्भबिट् निम्नस्तरीयः अस्ति, अतः पतन्तं धारपरिवर्तनं गृहीतुं आवश्यकं भवति, अतः तस्य प्रक्रियां त्रयेषु बीट्-मध्ये करणीयम्, येन आँकडा-स्वागत-प्रारम्भ-बिट्-संकेतः प्राप्तुं शक्यतेstart_enसंकेतः समानान्तरदत्तांशः आगच्छति इति सूचयति, ततः समानान्तरं क्रमिकरूपान्तरणं कर्तुं शक्यते;

                  र्क्स_ध्वजः समानान्तरदत्तांशस्य क्रमिकदत्तांशं प्रति परिवर्तनं प्रचलति इति सूचयति, start_en तः आरभ्य rx_cnt=9 इत्यनेन समाप्तं भवति तथा च baud_cnt 216 यावत् । एतत् एतादृशी स्थितिं परिहरितुं भवति यत्र अग्रिमस्य फ्रेम-दत्तांशस्य आरम्भ-बिट् फ्रेम-दत्तांशस्य समाप्तेः पूर्वं आगच्छति, अतः स्टॉप-बिट् ०.५ बिट्-पर्यन्तं नियन्त्रितः भवति;

                 बौद_क्न्त्: सिस्टम् क्लॉक् 50Mhz अस्ति, यत् 50000000 अस्ति, अत्र च baud रेट् 115200 अस्ति, अतः 50000000/115200=434, अर्थात् एकं बिट् डाटा प्रसारयितुं 434 सिस्टम् क्लॉक् चक्रं भवति, अतः baud_cnt काउण्टर् आवश्यकम् अस्ति

                rx_data इति : यतः क्रमिकदत्तांशः ८ बिट् भवति, तस्मात् दत्तांशस्य निश्चितबिट् अन्वेष्टुं मूल्यं नियुक्तुं च सुविधायै अनुक्रमणिका योजयितुं सर्वोत्तमम् । अतः rx_cnt आवश्यकम्।

                 rx_data_t:परिवर्तितः क्रमिकदत्तांशः।

uart_rx तरंगरूप आरेख

uart_tx_en: क्रमाङ्कदत्तांशरूपान्तरणं सम्पन्नम् इति सूचयति, अर्थात् uart_rx_done संकेतः ।

uart_data_t: अनन्तरं संचरणस्य सुविधायै रूपान्तरणस्य अनन्तरं क्रमिकदत्तांशबिट् अस्थायीरूपेण संग्रहयति ।

baud_cnt: उपरिष्टाद् यथा।

tx_cnt: उपरिष्टाद् यथा।

uart_tx तरंगरूप आरेख

6. अनुकरणम्

uart_rx अनुकरण तरंगरूप

uart_tx तरंगरूप अनुकरण

uart समग्र तरङ्गरूप आरेख

7. बोर्डस्तरस्य सत्यापनम्

क्रमाङ्क-पोर्ट् त्रुटिनिवारणसाधनं उद्घाटयन्तु

यस्य संकेतस्य त्रुटिनिवारणं करणीयम् अस्ति तस्मिन् debug विशेषतां योजयन्तु, कार्यक्रमं विकासफलके दहनं कुर्वन्तु, तथा च क्रमिकपोर्टसहायके निम्नलिखितसूचनाः प्रविशन्तु

यतः ५५ ६६ ७७ इत्यस्य चतुर्-अङ्कीय-षट्-दशमलव-सङ्केताः क्रमशः ०१०१ ०१०१, ०११० ०११०, ०१११ ०१११ भवन्ति ।