UART 프레이밍 & 보레이트

# UART 프레이밍 & 보레이트

## UART란?

UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)는 **두 장치가 직렬로 데이터를 주고받는 통신 방식**입니다.
클럭 신호 없이 미리 정해진 속도(보레이트)로 통신합니다.

```
[ UART 연결 ]

장치 A                          장치 B
  +----------+                  +----------+
  |          |                  |          |
  |   TX ────┼──────────────────┼─── RX    |
  |          |                  |          |
  |   RX ────┼──────────────────┼─── TX    |
  |          |                  |          |
  |  GND ────┼──────────────────┼─── GND   |
  +----------+                  +----------+
```

TX와 RX는 교차 연결합니다. 공통 GND가 반드시 필요합니다.

---

## UART 프레임 구조

UART는 바이트(8비트)를 아래 형식으로 감싸서 전송합니다.

```
[ UART 프레임 (8N1 형식) ]

Idle  Start  D0  D1  D2  D3  D4  D5  D6  D7  Stop  Idle
  HIGH   LOW   ─── 데이터 비트 (LSB first) ───  HIGH  HIGH

│     │    │                            │    │     │
  └─────┘    └────────────────────────────┘    └─────┘
  Idle 상태  Start Bit(항상 Low)   데이터    Stop Bit(항상 High)
```

각 비트의 역할:

| 비트 | 값 | 설명 |
|---|---|---|
| Idle | High | 아무것도 전송하지 않을 때 상태 |
| Start Bit | Low | 프레임 시작 신호 (항상 1비트) |
| Data Bits | 0 or 1 | 실제 데이터 (일반적으로 8비트, LSB 먼저) |
| Parity Bit | 선택 | 오류 검출용 (없음/짝수/홀수) |
| Stop Bit | High | 프레임 종료 신호 (1비트 또는 2비트) |

**8N1**: 8 데이터 비트, No parity, 1 Stop bit — 가장 흔한 설정.

---

## 보레이트 (Baud Rate)

보레이트는 **초당 전송하는 심볼(비트) 수**입니다. 단위는 bps(bits per second).

```
[ 보레이트와 비트 시간 관계 ]

보레이트 115200 bps 인 경우:

비트 1개 지속 시간 = 1 / 115200 ≈ 8.68 μs

프레임 1개 (8N1) = 10비트 (Start + 8 Data + Stop)
  프레임 전송 시간 = 10 × 8.68 μs ≈ 86.8 μs
  초당 전송 가능 바이트 수 ≈ 11520 bytes/s
```

주요 표준 보레이트:

```
  9600 bps    ← 저속, 간단한 센서 통신
  115200 bps  ← 가장 흔한 디버그용
  921600 bps  ← 고속 통신
```

**보내는 쪽과 받는 쪽의 보레이트가 정확히 일치해야 합니다.**
불일치 시 데이터가 깨집니다.

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## TC37x: ASCLIN 모듈

TC37x에서 UART는 **ASCLIN(Asynchronous/Synchronous LIN) 모듈**이 담당합니다.
ASCLIN은 UART, SPI, LIN을 모두 지원하는 복합 통신 모듈입니다.

```
[ TC37x ASCLIN 모듈 구성 ]

TC37x
  ├── ASCLIN0   ← 일반적으로 디버그 UART로 사용
  ├── ASCLIN1
  ├── ASCLIN2
  └── ASCLIN3
```

### 보레이트 계산 (ASCLIN)

ASCLIN의 보레이트는 클럭 분주기(Prescaler)와 오버샘플링(Oversampling)으로 설정합니다.

```
[ ASCLIN 보레이트 공식 ]

f_ASCLIN
  Baudrate = ─────────────────────────────────
             Prescaler × Oversampling × Numerator/Denominator

예: f_ASCLIN = 100 MHz, Oversampling = 16, Prescaler = 1
      목표 Baudrate = 115200 bps

→ Numerator/Denominator 비율로 미세 조정
```

iLLD에서는 직접 계산할 필요 없이 구조체에 원하는 보레이트를 넣으면 드라이버가 자동 계산합니다.

```c
IfxAsclin_Asc_Config config;
IfxAsclin_Asc_initModuleConfig(&config, &MODULE_ASCLIN0);

config.baudrate.baudrate    = 115200;                          /* 목표 보레이트 */
config.baudrate.oversampling = IfxAsclin_OversamplingFactor_16; /* 오버샘플링 16 */
```

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## 다른 MCU와의 차이점

> ⚠️ 다른 MCU에서 넘어온다면 이런 점이 다를 수 있습니다.

- **UART 프레임 구조(8N1 등)**: 모든 MCU에서 동일. UART 표준 자체는 MCU와 무관.
- **보레이트 공식**: 클럭 소스와 분주 레지스터 이름이 다를 뿐, 개념은 동일.
- **STM32**: USART/UART 모듈 사용. `HAL_UART_Init()`에서 보레이트 설정.
- **TC37x 특징**: ASCLIN이 UART 외에도 LIN(차량용 통신)을 지원하는 복합 모듈.

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