Chữ ‘A’ trong UART là viết tắt của từ Asynchronous nghĩa là không cần tín hiệu clock để đồng bộ hoặc validate trong quá trình truyền và nhận dữ liệu (Asynchronous Serial Communication).
Điều này đối nghịch với giao tiếp song song khi mà nó luôn luôn cần tín hiệu clock nối giữa thiết bị truyền và thiết bị nhận để đồng bộ “Synchronize” dữ liệu trong quá trình truyền, nhận. Nếu không có tín hiệu này, quá trình truyền nhận dữ liệu song song sẽ bị gián đoạn.
Trong UART, thiết bị truyền và thiết bị nhận cùng đồng ý ngầm về nhau về việc timing – định thời – cho quá trình giao tiếp. Mặc khác, UART sử dụng những bits đặc biệt ở đầu và cuối frame truyền để đồng bộ dữ liệu giữa thiết bị truyền và thiết bị nhận. Đặc biệt hơn, nó còn sử dụng Parity bit – sẽ đề cập ở phần sau – để chắc chắn rằng quá trình này truyền tải đúng dữ liệu chúng ta cần.
Trong giao tiếp UART cơ bản, thiết bị truyền và thiết bị nhận giao tiếp theo cách thức như sau: Phần cứng – hardware- UART sẽ chuyển đổi dữ liệu song song nhận được từ vi xử lý, vi điều khiển và chuyển chúng thành dữ liệu nối tiếp. Dữ liệu nối tiếp này sẽ được truyền đến thiết bị nhận và tại đây, hardware UART sẽ chuyển đổi ngược lại thành dữ liệu song song để truyền về vi điều khiển, vi xử lý của thiết bị nhận.
Hình 2. 27 Kết nối chân truyền nhận UART'
Các chân sử dụng cho giao tiếp UART được gọi là TX ở thiết bị truyền và RX ở thiết bị nhận. Đồng thời, có các thanh ghi – shift registers – được
hiểu như là một phần của UART hardware (2 loại thanh ghi được sử dụng ở đây là: Transmitter Shift Register và Receiver Shift Register).
Cách thức hoạt động của giao tiếp UART
Trong giao tiếp UART, dữ liệu được truyền không đồng bộ, nghĩa là không cần tín hiệu clock hoặc các tín hiệu timming khác để đồng bộ, kiểm tra dữ liệu giữa thiết bị truyền và thiết bị nhận. Thay vào đó, UART sử dụng các bit đặt biệt được gọi là Start và Stop bits.
Các bits này được thêm vào đầu và cuối gói dữ liệu. Các bits được thêm vào sẽ giúp bên nhận xác định được phần nào là phần dữ liệu thực tế cần nhận.