USARTって何？（非同期式／同期式のシリアルインタフェース）：Q&Aで学ぶマイコン講座（81）（3/3 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。今回は、初心者の方からよく質問される「USARTって何？」についてです。

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

実際のマイコンに搭載されているシリアル通信

　マイコンに内蔵されているシリアル通信の仕様は、製品ごとに異なります。ここでは、STマイクロエレクトロニクス（以下、ST）の汎用32ビットマイコン「STM32H5シリーズ」^＊1）に内蔵されているUSARTを例にして解説します。

＊1）STM32H5シリーズ

　実際のマイコンに搭載されているUSARTは、通信効率を高め、かつ使いやすいようにさまざまな機能が組み込まれています。かなり高機能な仕様も含まれていますが、本記事は初心者向けなので、基本的な機能だけを解説します。高機能については、各製品のマニュアルを参照してください。

　図5に、STM32H5シリーズのUSARTのブロック図を示します。

図5：STM32H5のUSART ［クリックで拡大］
出所：https://www.stmcu.jp/design/document/reference_manual/98864/

　右上にあるCKは、同期式シリアル通信用の同期用クロックの端子です。同期式シリアル通信として使う場合のみ使用します。その下のハードウェアフロー制御端子は、少し高級な機能です。通信中に受信側の処理が追い付かずにデータを取りこぼすのを防ぐため、通信状況に応じて送信停止や速度制限などの調整をハードウェアで行う機能です。TXは送信データ用端子、RXは受信データ用端子で、TXとRXは入れ替え可能です。Baudrate generator & oversamplingは高機能なクロック生成機能です。周波数を自在に設定でき、通信速度を調整できる機能を持っています。

　左上には割り込み信号が出ています。通信状態（通信完了、エラー発生、途中経過報告など）に応じてCPUに割り込み^＊2）を発生させるための信号です。その下はDMA用信号です^＊3）。送信データや受信データの処理をDMAで行うための信号です。通信の仕様と動作は制御用レジスタで行います。その下は送信用データレジスタと受信用データレジスタです。左側の一番下は、クロック源です。制御レジスタを操作するためのシステムクロックと、通信用クロックの源になります。

＊2）参考：割り込みハンドラとは？Q＆Aで学ぶマイコン講座（27）
＊3）参考：DMAのメリットって何？Q＆Aで学ぶマイコン講座（29）

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