UART-Protokollanalyse

UART-Protokollanalyse

UART steht für „Universal Asynchronous Receiver/Transmitter“. In den 1960er Jahren erfand Bell das UART-Protokoll, um parallele Eingangssignale in serielle Ausgangssignale umzuwandeln. Aufgrund der einfachen und praktischen Eigenschaften von UART ist es zu einem sehr weit verbreiteten Kommunikationsprotokoll geworden. Die seriellen Ports, die wir täglich kontaktieren, RS232, RS485 und andere Busse, die intern verwendet werden, sind im Grunde das UART-Protokoll.

Um die Beziehung zwischen Protokoll und Bus besser zu verstehen und zu analysieren, unterteilen wir in der Regel eine komplette Kommunikationsspezifikation in die physische Ebene, die Protokollebene und die Anwendungsebene. Die physikalische Schicht definiert nur die wahren Signaleigenschaften (wie Spannung, Strom, Antriebsleistung usw.) und die Korrespondenz des elektrischen Signals zu den logischen Signalen 0 und 1. Die Protokollschicht ist egal, wie die unteren 0 und 1 genau implementiert werden, sondern bestimmt nur die Protokollspezifikationen für logische Signale und den Kommunikationsprozess (z. B. Anfang, Daten und Ende usw.). Die Anwendungsschicht interessiert sich nicht, wie die Daten erhalten werden, sondern definiert nur, was die Daten darstellen und wie eine spezifische Geschäftslogik implementiert wird.

UART-Protokollanalyse

Realisierung verschiedener physikalischer Schichten

Da der Eingang in der UART-Protokollschicht ein logisches 0/1-Signal ist, kann das logische 0/1-Signal in der physischen Schicht durch verschiedene Ebenenkriterien unterschieden werden. Für unterschiedliche Kommunikationsanforderungen können verschiedene physische Schichten verwendet werden. Zum Beispiel bei einfachen in-Board-Kommunikationen oder bei gängigen Device-Debugging-Szenarien kann eine einfache LVTTL/TTL-Ebene zur UART-Protokollkommunikation zwischen zwei Geräten verwendet werden.