UART مواصلات: بلاک ڈایاگرام اور اس کی ایپلی کیشنز

اگر ہمیں پرانے ، ماؤس جیسے پرانے کمپیوٹر حصوں کو یاد ہے تو ، کی بورڈ کنیکٹر کی مدد سے وابستہ ہے۔ کمپیوٹر اور ان حصوں کے مابین مواصلات کا عمل UART کے ذریعے کیا جاسکتا ہے۔ یونیورسل سیریل بس (یو ایس بی) نے کمپیوٹرز پر ہر طرح کے مواصلاتی اصولوں کو تبدیل کردیا ہے۔ لیکن ، UART اب بھی مذکورہ بالا ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ تقریبا تمام مائکروکانٹرولر کی اقسام سیریل مواصلات کی وجہ سے فن تعمیرات میں UART ہارڈ ویئر بلٹ ان ہوتا ہے اور ابلاغ کے لئے صرف دو کیبلز استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس مضمون میں UART کے بارے میں تبادلہ خیال کیا گیا ہے ، UART کیسے کام کرتا ہے ، سیریل اور متوازی مواصلات کے درمیان فرق ، UART بلاک آریھ ، UART مواصلات ، UART انٹرفیسنگ ، درخواستیں ، فوائد اور نقصانات۔

یو آر ٹی کیا ہے؟

UART مکمل فارم 'یونیورسل غیر سنجیدگی سے وصول کنندہ / ٹرانسمیٹر' ہے ، اور یہ مائکروکنٹرولر کے اندر اندر انبلٹ آئی سی ہے لیکن مواصلات پروٹوکول (I2C & SPI) کی طرح نہیں ہے۔ UART کا بنیادی کام سیریل ڈیٹا مواصلات ہے۔ UART میں ، دو آلات کے مابین مواصلات دو طریقوں سے ہوسکتی ہیں یعنی سیریل ڈیٹا مواصلات اور متوازی ڈیٹا مواصلات۔

UART

سیریل اور متوازی مواصلات

سیریل ڈیٹا مواصلات میں ، ڈیٹا کو ایک ہی کیبل یا لائن کے ذریعے تھوڑا سا بٹ شکل میں منتقل کیا جاسکتا ہے اور اس میں صرف دو کیبلز درکار ہوتی ہیں۔ جب ہم متوازی مواصلات کے ساتھ موازنہ کرتے ہیں تو سیریل ڈیٹا مواصلات مہنگا نہیں ہوتا ہے۔ اس کے لئے تاروں کے ساتھ ساتھ بہت کم سرکٹری کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس طرح یہ مواصلات متوازی مواصلات کے مقابلے میں کمپاؤنڈ سرکٹس میں بہت کارآمد ہے۔

متوازی ڈیٹا مواصلات میں ، اعداد و شمار کو ایک ہی وقت میں ایک سے زیادہ کیبلز کے ذریعے منتقل کیا جاسکتا ہے۔ متوازی ڈیٹا مواصلات بھی مہنگا ہونے کے ساتھ ساتھ بہت تیز ہے ، کیوں کہ اس میں اضافی ہارڈ ویئر اور کیبلز کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس مواصلت کی سب سے بہترین مثالوں میں پرانے پرنٹرز ، پی سی آئی ، رام ، وغیرہ ہیں۔

متوازی مواصلات

یو آر ٹی بلاک ڈایاگرام

UART بلاک آریھ میں دو اجزاء شامل ہیں یعنی ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ جو نیچے دکھایا گیا ہے۔ ٹرانسمیٹر سیکشن میں تین بلاکس شامل ہیں یعنی ٹرانسمیٹ ہولڈ رجسٹر ، شفٹ رجسٹر اور منطق کو بھی کنٹرول کرتے ہیں۔ اسی طرح ، وصول کنندہ حصے میں وصول وصول ہولڈ رجسٹر ، شفٹ رجسٹر ، اور کنٹرول منطق شامل ہے۔ یہ دونوں حصے عموما a باؤ-ریٹ جنریٹر کے ذریعہ فراہم کیے جاتے ہیں۔ یہ جنریٹر اس رفتار کو پیدا کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے جب ٹرانسمیٹر سیکشن اور وصول کنندہ سیکشن کو ڈیٹا منتقل کرنا یا وصول کرنا ہوتا ہے۔

ٹرانسمیٹر میں ہولڈ رجسٹر میں منتقل کردہ ڈیٹا بائٹ شامل ہوتا ہے۔ ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ میں شفٹ رجسٹر بٹس کو دائیں یا بائیں طرف منتقل کرتا ہے جب تک کہ ڈیٹا کا بائٹ منتقل یا موصول نہ ہوجائے۔ پڑھنے (یا) لکھنے پر قابو پانے کی منطق یہ بتانے کے لئے استعمال کی جاتی ہے کہ کب پڑھنا یا لکھنا ہے۔

ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ کے درمیان باؤ-ریٹ جنریٹر کی رفتار پیدا ہوتی ہے جو 110 بی پی ایس سے لے کر 230400 بی پی ایس تک ہوتی ہے۔ عام طور پر ، مائکروکینٹرلرز کی بوڈ کی شرح 9600 سے 115200 ہے۔

یو آر ٹی بلاک ڈایاگرام

UART مواصلات

اس مواصلات میں ، دو طرح کے UART دستیاب ہیں یعنی UART کو منتقل کرنا اور UART وصول کرنا ، اور ان دونوں کے درمیان بات چیت براہ راست ایک دوسرے کے ذریعہ ہوسکتی ہے۔ اس کے ل two ، دو یو اے آر ٹی کے مابین مواصلت کرنے کے لئے صرف دو کیبلز درکار ہیں۔ ڈیٹا کا بہاؤ UARTs کے ٹرانسمیٹنگ (Tx) اور وصول (Rx) دونوں پنوں سے ہوگا۔ UART میں ، Tx UART سے Rx UART میں ڈیٹا منتقل کرنے کا کام سنجیدگی سے کیا جاسکتا ہے (O / p بٹس کو ہم وقت سازی کرنے کے لئے کوئی سی ایل کے سگنل نہیں ہے)۔

کسی UART کو ڈیٹا منتقل کرنے کا کام دوسرے آلات جیسے مائکروکنٹرولر ، میموری ، سی پی یو وغیرہ کے ذریعہ متوازی کی شکل میں ڈیٹا بس کا استعمال کرکے کیا جاسکتا ہے ، بس سے متوازی ڈیٹا حاصل کرنے کے بعد ، یہ تین بٹس جوڑ کر ڈیٹا پیکٹ بناتا ہے۔ جیسے اسٹارٹ ، اسٹاپ اور برابری یہ ڈیٹا پیکٹ کو تھوڑا سا پڑھتا ہے اور موصول ہونے والے ڈیٹا کو متوازی شکل میں تبدیل کرتا ہے تاکہ ڈیٹا پیکٹ کے تینوں بٹس کو ختم کیا جاسکے۔ آخر میں ، UART کے ذریعہ موصول ہونے والا ڈیٹا پیکٹ موصولہ اختتام پر متوازی طور پر ڈیٹا بس کی طرف منتقلی کرتا ہے۔

UART مواصلات

بٹ شروع کریں

اسٹارٹ بٹ کو ایک ہم وقت سازی بٹ بھی کہا جاتا ہے جو اصل اعداد و شمار سے پہلے رکھا جاتا ہے۔ عام طور پر ، غیر فعال ڈیٹا ٹرانسمیشن لائن کو ہائی ولٹیج کی سطح پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔ ڈیٹا منتقل کرنے کا کام شروع کرنے کے لئے ، UART ٹرانسمیشن ڈیٹا لائن کو ہائی ولٹیج کی سطح (1) سے کم وولٹیج سطح (0) تک لے جاتا ہے۔ UART کو حاصل کرنے سے یہ اعداد و شمار کی لائن کے اوپر اعلی سطح سے کم سطح پر تبدیل ہونے کے ساتھ ساتھ اصل اعداد و شمار کو سمجھنے لگتا ہے۔ عام طور پر ، صرف ایک ہی آغاز ہوتا ہے۔

بٹ کو روکنے کے

اسٹاپ بٹ کو ڈیٹا پیکٹ کے آخر میں رکھا گیا ہے۔ عام طور پر ، یہ تھوڑا سا 2 بٹ لمبا ہوتا ہے لیکن اکثر استعمال شدہ بٹ پر۔ نشریات کو روکنے کے لئے ، UART ہائی وولٹیج پر ڈیٹا لائن کو برقرار رکھتا ہے۔

برابری بٹ

پیرٹی بٹ وصول کنندہ کو یہ یقینی بنانے کی اجازت دیتا ہے کہ جمع کردہ ڈیٹا درست ہے یا نہیں۔ یہ ایک نچلی سطح کی غلطی کی جانچ پڑتال کا نظام ہے اور پیریٹی بٹ دو درجات میں بھی دستیاب ہے جیسے ایون پیریٹی نیز اوڈ پیریٹی۔ دراصل ، یہ تھوڑا سا بڑے پیمانے پر استعمال نہیں ہوتا ہے لہذا یہ لازمی نہیں ہے۔

ڈیٹا بٹس یا ڈیٹا فریم

ڈیٹا بٹس میں وصول کنندہ سے وصول کنندہ تک پہنچائے جانے والے حقیقی اعداد و شمار شامل ہیں۔ ڈیٹا فریم کی لمبائی 5 اور 8 کے درمیان ہوسکتی ہے اگر ڈیٹا فریم کی لمبائی 9 بٹ لمبی ہوسکتی ہے تو اگر برابری کا سا استعمال نہ کیا جائے۔ عام طور پر ، ڈیٹا کا ایل ایس بی پہلے منتقل کیا جائے پھر یہ منتقل کرنے کے لئے بہت مفید ہے۔

UART انٹرفیسنگ

مندرجہ ذیل اعداد و شمار UART کے ساتھ مداخلت کرتا ہے ایک مائکروکانٹرولر . UART مواصلات تین سگنل جیسے TXD ، RXD ، اور GND کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاسکتا ہے۔

اس کا استعمال کرکے ، ہم 8051 مائکروکونٹرولر بورڈ کے ساتھ ساتھ UART ماڈیول کے پرسنل کمپیوٹر میں متن کی نمائش کرسکتے ہیں۔ 8051 بورڈ میں ، دو سیریل انٹرفیس ہیں جیسے UART0 اور UART1۔ یہاں ، UART0 انٹرفیسنگ استعمال کی گئی ہے۔ Tx پن پی سی کو معلومات منتقل کرتا ہے اور Rx پن پی سی سے معلومات وصول کرتا ہے۔ بوڈ ریٹ کو مائکروکینٹرلر اور پی سی دونوں کی رفتار کو ظاہر کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن اور استقبال صحیح طریقے سے ہوسکتا ہے جب مائکروکونٹرولر اور پی سی دونوں کے باڈ ریٹ ایک جیسے ہوں۔

UART انٹرفیسنگ

UART کی درخواستیں

عام طور پر عین مطابق ضروریات کے ل U مائکروکونٹرولروں میں یو آر ٹی استعمال ہوتا ہے ، اور یہ مواصلات کے مختلف آلات میں بھی دستیاب ہیں وائرلیس مواصلات ، GPS یونٹ ، بلوٹوتھ ماڈیول ، اور بہت سی دوسری ایپلی کیشنز۔

RS422 اور TIA جیسے مواصلات کے معیارات RS232 کے علاوہ UART میں استعمال ہوتے ہیں۔ عام طور پر ، UART ایک علیحدہ IC ہوتا ہے جس میں استعمال ہوتا ہے UART سیریل مواصلات۔

UART کے فوائد اور نقصانات

UART کے پیشہ اور موافق میں مندرجہ ذیل شامل ہیں

• ڈیٹا مواصلت کے ل It اس میں صرف دو تاروں کی ضرورت ہے
• سی ایل کے سگنل کی ضرورت نہیں ہے۔
• اس میں غلطیوں کو جانچنے کی اجازت دینے کے لئے ایک برابری کا سا شامل ہے
• ڈیٹا پیکٹ کے انتظامات میں ردوبدل کیا جاسکتا ہے کیونکہ اس کے لئے دونوں سطحوں کا اہتمام کیا گیا ہے
• ڈیٹا فریم کا سائز زیادہ سے زیادہ 9 بٹس ہے
• اس میں متعدد غلام (یا) ماسٹر سسٹم نہیں ہیں
• ہر UART باڈ کی شرح ایک دوسرے کے 10٪ میں ہونی چاہئے

اس طرح ، یہ سب ایک جائزہ کے بارے میں ہے یونیورسل غیر سنجیدگی سے وصول کرنے والا ٹرانسمیٹر (یو آر ٹی) ان بنیادی انٹرفیس میں سے ایک ہے جو مائکروکانٹرولر کے ساتھ ساتھ پی سی کے مابین ایک سادہ ، سرمایہ کاری مؤثر اور مستقل مواصلت فراہم کرتا ہے۔ آپ کے لئے یہاں ایک سوال ہے UART پنوں ؟