UARTとは？通信の仕組みを解説

UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）はマイコンに組み込まれた機能の1つで，他のマイコンや周辺機器との通信規格の1つです．

非同期式シリアル通信のため，配線が少なくすみます．

ここではUARTの通信の仕組みについて解説していきます．

UARTとは？

UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）は非同期式シリアル通信の1つです．

非同期式というのは，データ伝送のタイミングを揃えない＝クロックを使用しない，ということです．

UARTに対して，I2CやSPIは同期式シリアル通信と呼ばれ，クロックを使用してデータのタイミングを揃えています．

そのため，UARTはI2CやSPIと比べて仕組みが単純です．

I2Cの概要と仕組み

SPIの仕組み

UARTの通信にはTX, RXという2つのポートを使用します．

TXは送信（Transmitter），RXは受信（Receiver）のことを意味します．

UARTの場合には，自分側のTXと相手側のRX，自分側のRXと相手側のTXをそれぞれ接続します．

送信（TX）と受信（RX）が対になります．

TX，RXはそれぞれTxD，RxDなどと書かれることもあります．

UARTは非同期式でクロックが存在しないため，通信を行うにはデータ伝送のスピードを両者で合わせておく必要があります．

UARTではこのデータ伝送のスピードをボーレート（Baud Rate）といいます．単位はbps（bit per second）です．

ボーレートは1秒間に何bitのデータをやりとりできるかを意味します．

よく使われるボーレートは次の通りです．

UARTの通信の仕組みは非常に単純です．

電圧レベルは通常HIGHになっており，データの送信開始をLOWレベルで知らせます．（Start Bit）

その後，データを8ビット，ボーレートに合わせて送信します．

8ビット目が送信し終わると，電圧レベルをHIGHにあげてデータの送信終了を知らせます．（Stop Bit）

データの誤り検知のためにパリティビットが使われることもあります．