Bengkeltv.id – Apa Itu UART ? dan Cara Kerjanya Terlengkap. Di era digital yang semakin kompleks, berbagai komponen elektronik memerlukan cara untuk berkomunikasi satu sama lain secara efektif. Salah satu protokol komunikasi yang sering digunakan adalah UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter).
Tapi apa sebenarnya Apa Itu UART ini? Mengapa ia begitu penting dalam sistem komunikasi antar perangkat? Artikel ini akan menjelaskan Apa Itu UART , kelebihan, kekurangannya, serta penerapannya dalam berbagai bidang.
Apa Itu UART ?(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
UART atau Penerima-Pemancar Universal Asynchronous, adalah suatu komponen perangkat keras yang berperan sebagai penghubung antara data paralel yang terdiri dari bit-bit dengan data serial yang juga terdiri dari bit-bit.
Biasanya, perangkat UART hadir dalam bentuk sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk mengatur komunikasi serial pada komputer atau port serial pada perangkat-perangkat periferal. Saat ini, UART telah menjadi bagian tak terpisahkan dari sejumlah mikrokontroler.
UART adalah suatu protokol komunikasi yang umumnya digunakan untuk mengirimkan data dalam bentuk serial antara dua perangkat, seperti misalnya antara mikrokontroler atau antara mikrokontroler dengan komputer pribadi (PC).
Dalam proses pengiriman data, sangat penting bahwa clock yang digunakan oleh pengirim dan penerima data harus selalu sesuai, karena paket data dikirimkan secara bit demi bit, dengan sinkronisasi yang bergantung pada clock tersebut.
Kelebihan dari model asinkronus dalam pengiriman data adalah hanya memerlukan satu kabel transmisi untuk mengirimkan seluruh data.
Hal ini berbeda dengan model sinkronus yang digunakan dalam protokol SPI (Serial Peripheral Interface) dan I2C (Inter-Integrated Circuit), yang membutuhkan setidaknya dua kabel dalam proses transmisi data, yaitu kabel untuk transmisi clock dan kabel untuk transmisi data.
Namun, kelemahan dari model asinkronus terletak pada keterbatasan dalam hal kecepatan dan jarak transmisi yang dapat berdampak pada distorsi bit dalam paket data, yang pada akhirnya bisa menyebabkan kesalahan dalam proses pengiriman dan penerimaan data.
Fungsi UART
UART adalah suatu protokol komunikasi serial asinkron yang digunakan secara luas dalam berbagai perangkat tertanam (embedded device) dan perangkat Internet of Things (IoT), sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya. Asinkron mengacu pada fakta bahwa, berbeda dengan protokol sinkron (seperti SPI), tidak ada sinyal clock yang digunakan untuk menyinkronkan dua perangkat yang terlibat dalam interaksi.
Dalam kasus penggunaan UART, transfer data dilakukan tanpa memerlukan sinyal clock eksternal tambahan (CLK). Inilah sebabnya mengapa langkah-langkah pencegahan tambahan sering diterapkan untuk mengurangi risiko kehilangan paket data saat proses pengiriman data secara asinkron antara perangkat-perangkat melalui koneksi serial.
Cara Kerja UART
UART yang akan mengirimkan data akan menerima data dari jalur bus jaringan. Jalur bus data ini digunakan oleh perangkat lain seperti CPU, memori, atau mikrokontroler untuk mengirimkan data ke UART. Data disampaikan secara paralel dari jalur bus data ke penerima-pemancar (transmitter) UART.
Setelah UART mentransmisikan data dalam bentuk paralel dari jalur bus jaringan, paket data dibentuk dengan menyertakan bit awal, bit paritas, dan bit stop. Pertama, pin Tx (transmisi) mengirimkan paket data secara serial, bit demi bit. Penerima UART pada pin Rx (penerimaan) menerima dan membaca paket data tersebut bit demi bit.
Kemudian, penerima (receiver) UART mengubah data kembali ke bentuk paralel, dan menghilangkan bit awal, bit paritas, dan bit stop. Akhirnya, penerima UART mengirimkan paket data dalam bentuk paralel ke pihak yang menerima di ujung jalur bus data.
Jenis Port UART
Port UART dapat disusun berdasarkan perangkat keras atau perangkat lunak. Sebagai contoh, mikrokontroler AT89S52 dan ATMEGA328 dari Atmel hanya dilengkapi dengan satu port perangkat keras serial.
Namun, pada sisi lain, mikrokontroler seperti LPC1768 dan ATMEGA2560 memiliki beberapa port perangkat keras UART, yang semuanya dapat dimanfaatkan untuk keperluan riset dan penggunaan yang berhubungan dengan UART.
Penggunaan port UART berbasis perangkat lunak menjadi diperlukan jika terdapat kebutuhan untuk menghubungkan beberapa perangkat melalui UART ke dalam sistem dengan keterbatasan pin UART pada perangkat keras. Pendekatan ini juga memberikan fleksibilitas kepada pengguna untuk menggunakan pin GPIO sebagai port UART jika dibutuhkan, dan kemudian dapat digunakan untuk tujuan lain pada waktu yang lain.
Kelebihan UART
- Tidak ada sinyal clock
- Memiliki bit paritas untuk mengoreksi error
- Struktur paket data dapat dimodifikasi selama kedua sisi dioptimalkan untuk itu.
- Hanya dua kabel yang digunakan.
Kekurangan UART
- Ukuran data frame dibatasi tidak lebih dari 9 bit
- Tidak mendukung banyak master system atau slave
- Setiap baud rate UART harus berada dalam jarak 10 persen.
Jenis-jenis UART
Di bawah ini tercantum ragam Jenis UART yang patut diketahui:
- UART 8250 adalah varian seri yang pertama. Meskipun tidak memiliki register scratch, varian 8250A menghadirkan perbaikan dengan kecepatan yang lebih tinggi.
- UART 8250A memiliki kecepatan lebih tinggi pada sisi bus dibandingkan 8250, dan memiliki kesamaan secara perangkat lunak dengan 16450.
- UART 8250B memiliki kesamaan yang signifikan dengan 8250.
- UART 16450 digunakan pada komputer AT dengan kecepatan 38,4 Kbps, dan masih digunakan secara luas hingga saat ini.
- UART 16550 merupakan generasi pertama yang dilengkapi dengan penyangga FIFO sebesar 16 byte, namun mengalami masalah kinerja sehingga ditingkatkan menjadi 16550A.
- UART 16550A banyak diterapkan dalam komunikasi berkecepatan tinggi seperti 14,4 Kbps atau 28,8 Kbps.
- UART 16650 memiliki penyangga FIFO yang lebih besar, yakni 32 byte, serta fitur karakter Xon/Xoff yang terprogram dan kemampuan pengelolaan sumber daya.
- UART 16750 diproduksi oleh Texas Instruments dan hadir dengan penyangga FIFO sebesar 64 byte.
Penutup
Dalam dunia elektronika dan komunikasi data, UART berperan sebagai salah satu elemen kunci yang memfasilitasi transmisi data serial antara perangkat. Melalui Apa Itu UART ? yang telah kita ulas, kita memahami bahwa teknologi ini bukan hanya sekadar alat transmisi data, tetapi juga sebuah inovasi yang telah memberi kemudahan dan fleksibilitas dalam banyak aplikasi, mulai dari komunikasi antar mikrokontroler hingga interaksi antara perangkat dengan komputer. Teknologi ini terus berkembang dan beradaptasi dengan kebutuhan zaman, namun prinsip dasarnya tetap sama: transmisi data yang efisien dan hKalianl.
Dengan semakin banyaknya perangkat yang terhubung dan berkomunikasi satu sama lain dalam era Internet of Things (IoT), pemahaman tentang UART menjadi semakin relevan. Untuk itu, memahami Apa Itu UART ? tidak hanya bermanfaat bagi para profesional di bidang teknik, tetapi juga bagi siapa saja yang berkecimpung di era digital ini.
Semoga artikel dari bengkeltv.id ini memberikan wawasan yang berarti dan menjawab keinginan Kalian untuk memahami lebih dalam tentang UART. Selamat berinovasi!
