UART：8N1フレーム
バイトをメッセージにする
UARTはUniversal Asynchronous Receiver/Transmitter、汎用非同期送受信器で、共有クロック線なしにビットを順に送ります。バイトは8ビット。Baud、ボーは毎秒のシンボル数で、ここは二値シンボル1個で1ビット。8N1は8データビット、No parity、パリティ検査ビットなし、1停止ビット。LSBはLeast Significant Bit、最下位ビットで重みが最小、最初に送信。ASCIIはAmerican Standard Code for Information Interchange、情報交換用米国標準コード、7ビット文字符号：65はA、85はU、255はASCII外です。
実験台
回路の設定を変え、測定値を予想してから課題を確認しましょう。教材用のモデルで、各レッスンに仮定を説明しています。
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動作のしくみ
静的論理フレームで実送受信器ではありません。µsはマイクロ秒、0.000001 s；msはミリ秒、0.001 s。雑音、電圧インターフェース、時刻誤差を省略。
待機1、開始0、データb0…b7、停止1：10期間。ビット = 1000000/baud µs、フレーム = 10000/baud ms。待機の間隔は含みません。
難易度
組み立て · 観察
電源を入れ65、9600ボー：ビット≈104.1667 µs、フレーム≈1.041667 ms。
ヒントを見る
65; 9600 baud → ≈104.1667 µs; ≈1.041667 ms
探究 · 探究
85、4800ボー：≈208.3333 µs、≈ 2.083333 ms。
ヒントを見る
85; 4800 baud → ≈208.3333 µs; ≈2.083333 ms
自力で解く · 解決
255、1200ボー：≈833.3333 µs、≈ 8.333333 ms。
ヒントを見る
255; 1200 baud → ≈833.3333 µs; ≈8.333333 ms
追加の読み物と回路レシピ
UART：8N1フレーム
機器は時間と形式を合わせます。UARTはバイトを運び、文字符号が意味を決めます。
tbit = 1000000/baud µs; tframe = 10 × tbit = 10000/baud ms
開始で受信器の時間を合わせ、停止で待機へ。非同期でも時間と形式の一致が必要です。
役立つつながり
8データビットは10期間。9600ボーで間隔なしなら960バイト/秒です。
モデルの外では
バイト変更はパターンを変え、一定形式の時間は変えません。
避けたい落とし穴
数は普通上位ビットから書きますが、送信はb0から。全バイトがASCIIではなく、8N1にはパリティがありません。
ボーだけ2倍。フレーム時間は…
- 2倍
- 半分
- 同じ
詳しく読む
10期間それぞれが半分になります。
Aの形
65、9600ボー。
b0…b7：1 0 0 0 0 0 1 0、≈1.041667 ms。
8個の1
255、1200ボー。
開始0の後に8個の1、≈8.333333 ms。
別の変更を試そう
9600ボーで65と85を比較し、85のボーを半分に。時間が変わるのはボーを変えた時です。