Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART)

Moduł uniwersalnego transceivera asynchronicznego pozwala na w pełni dupleksową, asynchroniczną komunikację w wielu formatach. Podstawowe cechy tego modułu to:

• standardowy format NRZ (Non-Return-to-Zero), w wersjach mark i space,
• obsługa formatu RZI (Return-to-Zero-Inverted) używanego w IrDA 1.4,
• obsługa protokołu ISO 7816, do komunikacji z kartami chipowymi (smartcard) i SIM (obsługiwane tylko w jednym module UART),
• 13-bitowa konfiguracja przepływności (baud rate) z dzieleniem przez 32,
• programowalny 8- lub 9-bitowowe formaty danych,
• możliwość wyboru kolejności transmisji (od MSB lub LSB),
• obsługa sprzętowego sterowania przepływem za pomocą sygnałów request to send (RTS) i clear to send (CTS),
• osobne kolejki FIFO, z możliwością wystawiania żądań DMA, dla nadawania i odbioru (obsługiwane tylko przy dwóch modułach UART).

Rys. 34. Schemat blokowy układu logicznego nadajnika UART

Tab. 14. Zestawienie podstawowych cech modułu UART

Jeden z modułów UART obsługuje standard ISO 7816, pozwalając na komunikację z kartami chipowymi (smarcard) oraz SIM. Podstawowe właściwości tej funkcji to:

• obsługa protokołów T=0 i T=1,
• automatyczna retransmisja pakietów przy otrzymaniu komunikatu o niedostarczeniu (NACK), z programowalnym progiem powtórzeń,
• obsługa transferów 11 i 12 ETU,
• wykrywanie początkowego pakietu i automatyczne programowanie parametrów transmisji,
• praca sterowana przerwaniami, z siedmioma rodzajami specyficznych przerwań ISO-7816:
  • przekroczenie czasu oczekiwania (wait time violated),
  • przekroczenie czasu oczekiwania na znak (character wait time violated),
  • przekroczenie czasu oczekiwania na blok (block wait time violated),
  • wykrycie początkowego znaku (initial charakter detected),
  • przekroczenie progu błędów nadawania (transmit terror threshold exceeded),
  • przekroczenie progu błędów odbioru (receive terror threshold exceeded),
  • przekroczenie czasu ochronnego (guard time violated).

Rys. 35. Przebiegi czasowe dla różnych formatów standardu ISO 7816

Rys. 36. Schemat blokowy układu logicznego odbiornika UART

UART daje wiele możliwości, jeśli chodzi o rozmiar i format danych oraz ustawienia nadawania i odbioru. Mnogość opcji umożliwia implementację szerokiej gamy różnych protokołów komunikacji szeregowej. Użytkownik może skonfigurować:

• 8- lub 9- bitowy format danych, z obsługą parzystości wszystkich 9 bitów,
• rozpoczęcie transmisji od MSB lub LSB,
• biegunowość wyjścia nadajnika,
• biegunowość wejścia odbiornika.

Rys. 37. Formaty danych UART