{"id":69134,"date":"2023-08-31T14:00:18","date_gmt":"2023-08-31T12:00:18","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/uart-co-to-jest-i-gdzie-jest-wykorzystywany\/"},"modified":"2026-04-08T11:07:15","modified_gmt":"2026-04-08T09:07:15","slug":"uart-was-ist-das-und-wo-wird-es-verwendet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/uart-was-ist-das-und-wo-wird-es-verwendet\/","title":{"rendered":"UART – was ist das und wo wird es verwendet?"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 3<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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Ein UART-Chip (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) ist eine integrierte Schaltung zum asynchronen Senden und Empfangen von Informationen \u00fcber eine serielle Schnittstelle. Sie m\u00f6chten wissen, wie es funktioniert und wo es eingesetzt wird? In diesem Artikel finden Sie Antworten auf diese Fragen. Wir laden Sie zum Lesen ein!<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Integrierte UART-Schaltung - Aufbau<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Der integrierte Schaltkreis UART<\/strong><\/a> (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) ist eine \u00e4u\u00dferst wichtige Komponente in der Computerkommunikation, die Daten zwischen parallelen und seriellen Schnittstellen umwandelt. Das Aufbauschema des UART ist recht einfach.<\/p>\n

Die wichtigsten Komponenten des UART-Chips sind der Sender (Transmitter) und der Empf\u00e4nger (Receiver<\/strong>). Der Sender ist f\u00fcr die Umwandlung paralleler Daten in serielle Daten zust\u00e4ndig, w\u00e4hrend der Empf\u00e4nger den umgekehrten Prozess durchf\u00fchrt. Der Empf\u00e4nger empf\u00e4ngt die Datenbits von der seriellen Leitung und akkumuliert sie in seinem internen Register, bevor er sie an die parallele Schnittstelle weitergibt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Power Management Hat (B) - Power Management Modul mit UART-Kommunikationsschnittstelle.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Wie genau funktioniert der UART-Chip?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Um zu verstehen, wie der UART funktioniert, muss man einige wichtige Schritte des Prozesses verstehen. Im Folgenden beschreiben wir diesen Prozess Schritt f\u00fcr Schritt:<\/p>\n

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  1. Daten speichern<\/span> – im ersten Schritt werden die zu \u00fcbertragenden Daten in das UART-Senderregister eingetragen. Diese Daten werden in der Regel \u00fcber eine parallele Schnittstelle \u00fcbertragen, z. B. \u00fcber den Datenbus des Prozessors.<\/li>\n
  2. Datenkonvertierung in das serielle Format<\/span> – wenn sich Daten im Senderegister befinden, konvertiert der UART diese Daten vom parallelen in das serielle Format. Das bedeutet, dass die Daten Bit f\u00fcr Bit f\u00fcr die \u00dcbertragung vorbereitet werden.<\/li>\n
  3. Daten\u00fcbertragung<\/span> – Sobald die Daten f\u00fcr die \u00dcbertragung vorbereitet sind, sendet der UART diese Daten auf der seriellen Leitung, Bit f\u00fcr Bit, in einem bestimmten Format, das Startbits, Datenbits, Parit\u00e4tsbits und Stoppbits enthalten kann.<\/li>\n
  4. Datenempfang<\/span> – am anderen Ende der Kommunikation empf\u00e4ngt der UART-Empf\u00e4nger Datenbits von der seriellen Leitung. Der Empf\u00e4nger sammelt diese Bits in seinem internen Register.<\/li>\n
  5. Umwandlung der Daten in das parallele Format<\/span>: Nach dem Empfang aller Datenbits wandelt der Empf\u00e4nger diese Daten vom seriellen Format zur\u00fcck in das parallele Format. Dies ist der umgekehrte Vorgang zu dem des Senders.<\/li>\n
  6. Lesen der Daten<\/span> – nach der Konvertierung der Daten in das parallele Format werden die Daten an die parallele Schnittstelle des Empf\u00e4ngers \u00fcbertragen, von wo aus sie gelesen und verwendet werden k\u00f6nnen.<\/li>\n<\/ol>\n

    Die oben genannten Schritte sind die grundlegenden Schritte des UART-Prozesses. Denken Sie jedoch daran, dass es je nach Layout und Konfiguration zus\u00e4tzliche Schritte oder Funktionen geben kann, z. B. Flusskontrolle oder Fehlerbehandlung.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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    Erfahren Sie mehr \u00fcber die Schnittstellenstandards, mit denen der UART arbeiten kann<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Der UART-Chip ist \u00e4u\u00dferst vielseitig und kann mit einer Vielzahl von seriellen Schnittstellenstandards arbeiten. Nachfolgend finden Sie eine Liste der beliebtesten:<\/p>\n

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    1. RS-232<\/span> – dies ist der \u00e4lteste und bekannteste serielle Schnittstellenstandard. Er wird \u00fcblicherweise f\u00fcr die Kommunikation zwischen dem Computer und Peripherieger\u00e4ten wie Modems, M\u00e4usen und Druckern verwendet.<\/li>\n
    2. RS-422<\/span> – dieser Standard ist daf\u00fcr bekannt, dass er gr\u00f6\u00dfere Entfernungen und h\u00f6here Datenraten als RS-232 erm\u00f6glicht. RS-422 wird h\u00e4ufig in industriellen Systemen verwendet, wo die Kabell\u00e4nge mehrere hundert Meter betragen kann.<\/li>\n
    3. RS-485<\/span> – wie RS-422 erm\u00f6glicht RS-485 gr\u00f6\u00dfere Entfernungen und h\u00f6here Datenraten. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht der RS-485-Standard eine Mehrpunktkommunikation, d. h. mehrere Ger\u00e4te k\u00f6nnen \u00fcber dieselbe serielle Leitung kommunizieren.<\/li>\n
    4. USB (Universal Serial Bus)<\/span> – obwohl USB nicht direkt mit UART kompatibel ist, gibt es USB-UART-“Br\u00fccken”-Schaltungen, die Daten zwischen der USB- und der UART-Schnittstelle umwandeln. Dadurch k\u00f6nnen UART-Ger\u00e4te problemlos an Computer und andere Ger\u00e4te mit USB-Anschl\u00fcssen angeschlossen werden.<\/li>\n
    5. TTL (Transistor-Transistor-Logik)<\/span> – UARTs arbeiten h\u00e4ufig mit TTL-Schnittstellen, insbesondere in eingebetteten Systemen und Mikrocontrollern. In solchen F\u00e4llen werden die UART-Daten in TTL-Spannungspegel umgewandelt, die direkt mit der digitalen Logik des Ger\u00e4ts kompatibel sind.<\/li>\n<\/ol>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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      Beispiele f\u00fcr den Einsatz des UART-Chips in der Praxis<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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      Der UART-Chip hat in vielen Bereichen der Technik, sowohl in kommerziellen Produkten als auch in der Industrie, breite Anwendung gefunden. Was ist der Nutzen?<\/p>\n

      Kommunikation zwischen dem Computer und Peripherieger\u00e4ten<\/h3>\n

      Der UART wird h\u00e4ufig f\u00fcr die Kommunikation zwischen dem Computer und verschiedenen Peripherieger\u00e4ten wie M\u00e4usen, Tastaturen, Druckern oder Modems verwendet. Er macht viele der Aktivit\u00e4ten m\u00f6glich, die wir t\u00e4glich aus\u00fcben.<\/p>\n

      Eingebettete Systeme und Mikrocontroller<\/h3>\n

      In Drohnen, Robotern oder \u00dcberwachungssystemen wird UART h\u00e4ufig f\u00fcr die Kommunikation zwischen verschiedenen Modulen verwendet. Mikrocontroller, wie die der Arduino-Familie oder des Raspberry Pi, verwenden h\u00e4ufig UART, um mit anderen Ger\u00e4ten oder Modulen zu kommunizieren.<\/p>\n

      Kommunikation in industriellen Systemen<\/h3>\n

      In der Industrie wird der UART h\u00e4ufig f\u00fcr die Kommunikation zwischen verschiedenen Teilen eines Systems verwendet, z. B. zwischen Steuerungen, Sensoren und anderen Komponenten. Dies kann sowohl lokale als auch Fernkommunikation umfassen.<\/p>\n

      Telekommunikation, Netzwerke und GPS-Ger\u00e4te<\/h3>\n

      Der UART kann auch in der Telekommunikation eingesetzt werden, z. B. f\u00fcr die Kommunikation zwischen einer Telefonanlage und einem Modem, oder in Netzwerken f\u00fcr die Kommunikation zwischen verschiedenen Ger\u00e4ten. Viele Hersteller von GPS-Modulen verwenden den UART, um Standortdaten an Computer, Smartphones oder andere Ger\u00e4te zu \u00fcbertragen.<\/p>\n

      Zweifellos ist der UART-Chip sehr vielseitig und in vielen Bereichen der Industrie und des t\u00e4glichen Lebens vertreten. War Ihnen das klar, bevor Sie diesen Beitrag gelesen haben?<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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