USART/UART & RS-232, RS-422, RS-485

USART _ Universal Synchronous and Asynchronous Serial Receiver and Transmitter

 - 직렬 범용 통신의 규격(0과 1로 이루어진 데이터를 어떻게 보낼 것인지...!)

 - Synchronous → USART

 - Asynchronous → UART

 

* UART

   - 병렬 데이터의 형태를 직렬 방식으로 전환하여 데이터를 전송하는 컴퓨터 하드웨어의 일종

   - 비동기 통신이기 때문에, 동기 신호가 전달되지 않음

   - RS-232, RS-422, RS-485 와 같은 통신 표준과 함께 사용

   - 일반적으로 컴퓨터나 주변 기기의 일종으로 병렬 데이터를 직렬화하여 통신하는 개별 집적 회로

   - 보통 마이크로컨트롤러에도 포함됨

   - 보통 TTL 신호 레벨 사용 (→ 노이즈에 약함, 통신거리 제약)

 

TTL 신호를 노이즈에 어느정도 내성을 갖게하여 멀리 보낼 수 있을까? 

 → Line Driver/Receiver. ex) RS-422, RS485

   

 

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https://jauroun.tistory.com/47

[Arduino] Serial_USART #1

 

 

 

① RS-232 (Recommended Standard 232)

  - 1960년에 도입된 표준의 하나

  - 원래는 터미널 단말기와 모뎀의 접속용으로 쓰였음

  - 현재는 규격이 오래된 인터페이스로 분류되었고, 주변기기의 접속 용도에는 USB, IEEE1394 등과 통신용도로는 이더넷(ethernet) 등으로 그 역할이 대체되고 있다고 함

  - 노이즈에 큰 영향을 받지 않고 먼 곳까지 신호를 전달하고, 단순하게 사용하기 위해서는 아직까지도 유용함

  - 일반적으로 한 케이블에 10m 정도까지는 정상적으로 데이터를 통신할 수 있게 되어 있음

 

② RS-422

   - 평형 디지털 인터페이스 회로의 전기적 특성을 규정하는 기술 규격

   - RS-485와 비교해서 RS-422는 복수 드라이버가 아닌 복수 리시버만을 허용

   - 인터페이스의 접속 : DB-25 커넥터 또는 DC-37 커넥터

 

③ RS-485

   - 2선식 반이중 다중점 직렬 연결

   - 두 선 사이의 전압차로 데이터를 표현

   - 전압이 한쪽이 1 이면, 다른 한쪽은 0. 적어도 전압차가 0.2V 이상 이어야 함

   - 수신단에서는 +12V ~ -7V까지를 올바른 전압으로 인식

 

 * Line Driver 

   : A line driver is a communications transmitter/receiver used to extend the transmission distance between terminals and computers that are directly connected. It acts as an interface between logic circuits and a two-wire transmission line.

 

  * Driver : 0~5V or 0~3V(input signal) → 'line' signal

  * Receiver : 'line' signal → original signal

  * Transceiver : combines a receiver and a transmitter. 

  

  * Differential driver : single-ended signal → differential signal

 

 Single-Ended

   - 선 하나를 0V 또는 GND 연결하고, 나머지 선 하나를 통해 전달하고자 하는 신호 전송

   - 노이즈 취약

 Differential

   - 보내고자 하는 신호의 역상 신호도 같이 전송

   - 보강간섭, 상쇄간섭을 통해 노이즈 제거 가능

   - 하나는 역상 신호기 때문에 두 신호의 차 → 2배가 됨

   - 이 때, 중간에 영향받은 노이즈가 발생해도 두 신호를 빼면 0이 됨 

   - 라인이 single-ended에 비해 많이 필요해서 PCB 제작시 부담이 큼