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UART その2 電圧

 

 

    前章ではUART全般について述べましたが、もう少し補足していきましょう。

     

     

     

     

    ●UARTの電圧は何で決まるのか

     

    実際にUARTを用いて配線するときに気になるのがUARTの電圧値です。
    最大何Vなのかがわからないと他の回路に接続することはできません。

    このUARTの電圧というのは、マイコンに組み込まれていることが多いため、基本的にはマイコンの電源電圧がUARTの最大電圧にほぼ等しくなります。
    具体的には、5Vの電源電圧のマイコンのUARTは約0V〜最大5Vの間で振幅します。
    3.3Vの電源電圧マイコンの場合は約0V〜最大3.3Vとなります。
    市場によくあるマイコン電圧は5V、3.3V、2.5V、1.8Vです。


     

      

     

    ●異なる電源電圧を持つマイコン同士をUARTで接続する−レベルシフトを用いた方法

     

    UARTで接続するには自分と相手の電源電圧を同じにするのが基本です。
    何も対策せずに、異なる電源電圧のマイコンをUARTで接続した場合は、マイコンのUARTポートが破壊される恐れがあります。
    とはいえ、異なる電源電圧のマイコンをUARTで接続することは、特殊なシステム構成でない限り通常は無いのですが、どうしても電源電圧が違うUARTをつなぎたいということもたまにあります。
    このような場合は、レベル変換回路をUARTの通信線に挟み込む形で追加してやることになります。
    このレベル変換の方式は何通りもあって、コスト優先にするのか、速度優先にするのか、大きさを優先するのかなど、いろいろな観点からの回路が考案されています。

    一番簡単な回路の一つは以下のような抵抗とダイオードだけの回路で通信速度が低速(〜1kbps)そして電源電圧が5Vと3.3V間の変換によく使用されます。(D1とR1は使用しない場合あり)






    3.3V未満ではダイオードのVfが電源電圧に対して大きくなるため、トランジスターを用いた回路が主に用いられます。


    異なる電源電圧を持つマイコン同士をUARTで接続する−標準規格を介した方法

     

    そのほかの方法としては、面倒なレベルシフト回路を考えたくない場合は、当店のUART−RS232C変換モジュールなどの変換モジュールを使い、一度共通の規格(RS232Cなど)に変換した後に再度ほしい電圧のUARTに変換するなどの方法があります。



     

    知恵の小袋

     

    ところで、今までUARTと記載してきましたが、この文字、どう読むのかしら と思いませんでしたか?

    「ゆーあーと」又はアルファベットそのままの「ゆーえーあーるてぃー」と呼びます。

    伝われば何でもいいのですが、専門家同士や電子装置業界内ではこれで通じますので覚えておきましょう。


    ちなみに、RS232Cはアルファベットそのままの読みとなります。
     

     


    UARTをRS232Cに変換する に続く 

     


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