Grundlegendes zur seriellen UART-Kommunikation

Mit UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) und USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter) kommunizieren Mikrocontroller über zwei Datenleitungen, RX und TX genannt. RX wird zum Empfangen (Hören) von anderen Quellen wie anderen Chips oder Computern verwendet, und TX wird zum Sprechen (Senden) verwendet. Die Geschwindigkeit, mit der die beiden Geräte kommunizieren, muss im asynchronen Modus gleich sein, da keine Taktleitung zwischen ihnen verbunden ist. Wenn jedes Gerät eine andere Geschwindigkeit (Baudrate) hat, könnten die beiden nicht kommunizieren. Im synchronen Modus sind die beiden Geräte über ein Kabel miteinander verbunden, das einen Taktimpuls trägt. Eines der Geräte erzeugt diesen Takt auf der Taktleitung und das andere Gerät passt sich dieser Taktfrequenz an. Eine Zwei-Wege-Kommunikation kann tatsächlich über eine Leitung erfolgen, und dieser Modus wird Halbduplex genannt. Die Übertragung wechselt sich mit dem Empfangen ab. Vollduplex ist, wenn die Kommunikation über zwei Leitungen erfolgt und die Kommunikation gleichzeitig stattfinden kann. Die Kommunikation, die von einem Gerät zum anderen gesendet wird, wird als Datenrahmen gesendet. Der Datenrahmen besteht aus einem Startbit, Datenbits (d.h. 8-Bit-Zahl) und ein oder zwei Stoppbits. Der Datenrahmen kann ein Paritätsbit enthalten oder nicht. Das Paritätsbit ist eine Möglichkeit für den Mikrocontroller, festzustellen, ob die Daten gültig sind oder nicht. Wenn den Daten auf dem Weg zum Empfänger etwas zugestoßen ist, gibt das Paritätsbit einen Hinweis auf diesen Fehler.