[UART] UART란 무엇인가?

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UART란 무엇인가?

 

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UART란 무엇인가?

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1부 [UART] UART란 무엇인가?

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아두이노를 처음 배울 때 예제 코드를 복사해서 붙여넣고, 업로드 버튼을 누르고, 시리얼 모니터를 열면 숫자가 쭉 올라오는 것을 신기해했던 기억이 한 번쯤은 있으실 겁니다.

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그때 아무 생각 없이 입력했던 Serial.begin(9600), 이게 정확히 무엇인지 궁금해 했을 수도 있는데,

오늘은 그 모든 궁금증의 중심에 있는 UART를 처음부터 하나씩 알아가 보도록 하겠습니다.

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UART가 무엇인가?

UART는 Universal Asynchronous Receiver Transmitter으로, 범용 비동기 송수신기의 약자입니다.

다양한 기기, 다양한 MCU에서 폭넓게 사용하며 별도의 클럭 신호 없이 동작 데이터를 보내고 받는 두 가지 기능을 한다는 의미이죠.

즉, UART는 클럭 없이 두 장치가 미리 약속한 속도로 데이터를 주고받는 직렬 통신 방식입니다.

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프린터, 마우스, 모뎀이 두껍고 커다란 커넥터 케이블을 사용하던 과거에는 데이터 전송을 위해 여러 개의 신호선을 동시에 사용하는 병렬 통신 방식이 주로 사용되었습니다.

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하지만 이러한 방식은 배선이 많아지고 회로가 복잡해질 뿐만 아니라, 신호 간 타이밍 차이로 인해 데이터 오류가 발생하기 쉬운 단점이 있었습니다.

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UART를 사용하는 이유는?

UART가 지금까지도 널리 사용되는 이유는 단순함과 효율성에 있습니다.

통신을 위해 필요한 핀 수가 적고, 별도의 클럭 신호가 필요 없어서 설계가 간단해지기 때문입니다.

특히 소형 장치나 저비용 시스템에서는 이러한 장점이 크게 작용하게 됩니다.

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또한 대부분의 MCU에 기본적으로 내장되어 있어 별도의 추가 회로 없이도 바로 사용할 수 있습니다.

예를 들어 ATmega328P와 같은 MCU에는 간단한 코드만으로도 데이터 송수신을 구현할 수 있습니다.

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어디에서 사용이 될까

UART는 생각보다 훨씬 가까이에 있습니다.

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• 아두이노에 코드를 올리고 시리얼 모니터에서 센서 값을 확인할 때
• 임베디드 장비에서 디버깅 로그를 콘솔로 출력할 때
• 블루투스 모듈, GPS 모듈, Wi-Fi 모듈 등을 MCU에 연결할 때
• PC와의 시리얼 통신을 통해 프로그램을 업로드하거나 데이터를 모니터링할 때 등

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이렇게 다양한 상황에서 사용되고 있습니다.

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마무리

이러한 특징 덕분에 UART는 임베디드 시스템에서 가장 기본이 되는 통신 방식으로 자리 잡았습니다.

그리고 이후에 배우게 되는 SPI나 I2C와 같은 다른 통신 방식들을 이해하는 데에도 중요한 기준이 되기 때문에 정확히 이해하는 것은 단순한 통신 하나를 배우는 것이 아니라, 전체 시스템을 이해하는 출발점이라고 볼 수 있습니다.

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오늘은 UART가 무엇인지 그리고 우리 주변 어디에 쓰이는지 간단하게 알아보았습니다.

특히 클럭 없이 약속된 속도로 데이터를 주고받는다는 점이 핵심이라고 할 수 있습니다.

구조 자체는 단순해 보이지만, 그 안을 들여다보면 꽤 깊은 내용이 숨어 있습니다.

다음 글에서는 그 내부를 본격적으로 파헤쳐 보겠습니다.

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