USART

USART může být nakonfigurován v následujících módech:

• Asynchronní (full duplex) – V tomto módu je nakonfigurován jako plně duplexní asynchronní systém, který může komunikovat s periferiemi jako jsou např. CRT terminály, osobní počítače (PC) atd..
• Synchronní (half duplex) – Druhá možnost je nakonfigurovat USART jako „poloduplexní“ synchronní systém, který může komunikovat např. s perifériemi jako jsou A/D a D/A převodníky, sériová EEPROM atd. Tento synchronní mód můžeme nastavit jako – Master nebo Slave.

Synchronní mód používá hodinovou a datovou linku, ale v asynchronním není tento hodinový signál použit. Jeden pin je použit pro vysílání a jeden pro příjem. Obě operace mohou probíhat nezávisle na sobě. A mohou dokonce probíhat zároveň – proto mluvíme o asynchronním módu jako o plně duplexním. Nejčastější použití USARTu v asynchronním módu je pro komunikaci s PC prostřednictvím sériového portu a protokolu RS-232.
USART můžeme nastavit pro vysílání (transmit), resp. příjem (receive) v osmi nebo devítibitovém režimu v registru TXSTA v bitu TX9, resp. v registru RCSTA v bitu RX9.

Blokový diagram pro odeslání 8 bitů

Jakmile jsou data zapsána do registru TXREG, všechny bity jsou přepsány do registru pro vysílání (Transmit Shift Register). A odtud jsou dále přeposlány na TX pin, přičemž je jim přiřazen na začátek start a na konec stop bit. Použití speciálního registru pro vysílání umožňuje načítání nových dat do registru TXREG už během vysílání dat předchozích. To maximálně zefektivňuje komunikaci.

Blokový diagram pro příjem 8 bitů

Po detekci start bitu na pinu RX, se další data bit po bitu přesunou do registru pro příjem (receive shift register). Po přesunutí posledního bitu se zkontroluje stop bit a data se pošlou do bufferu, který je předá registru RXREG, pokud je prázdný. Tento buffer a registr RXREG jsou dva elementy FIFO. Separátní použití registru pro příjem a FIFO bufferu poskytuje softwaru bežícímu na PICmicro® MCU čas k přečtení doručených dat bez rizika přepsání těchto dat dalšími doručenými. Je tedy možné obdržet první dva bity a dále přijímat třetí bite ještě předtím, než jsou data „vytažena“ z registru RXREG.

• SPBRG registr slouží k nastavení baudové rychlosti přenosu.
• TXSTA a RCSTA registry se používají ke kontrole vysílání a příjmu.
• TXREG a RCREG registry jsou pro zápis vysílaných a přijímaných dat.
• PIR1 a PIE1 registry obsahují bit pro nastavení příznaku přerušení a aktivační bit pro povolení generování interruptu USARTu. Příznak přerušení lze využít také pro určení, zda je linka volná pro příjem / vysílání dat.