- UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)の歴史
- ✅ 1. UARTの歴史年表(簡易まとめ)
- ✅ 2. UARTの基本技術と特徴
- ✅ 3. UARTの応用分野(代表例)
- ✅ 4. UARTの通信構造図(例 8N1)
- ✅ 5. UARTと他の通信方式との比較
- ✅ 6. UARTが活用された技術例(RC分野)
- ✅ まとめ
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UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)の歴史

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)は、非同期シリアル通信の基本的な技術として、コンピュータと周辺機器、またはマイコンとデバイス間の通信に広く使われてきました。以下に、UARTの歴史・仕組み・進化・現在の応用例を時系列と技術視点で詳しく解説します。
✅ 1. UARTの歴史年表(簡易まとめ)
| 年代 | 出来事・技術進化 |
|---|---|
| 1960年代 | テレタイプ端末(TTY)用通信制御ICの設計思想として誕生(Bell社など) |
| 1970年代 | Intel 8251、Motorola 6850など、初期のハードウェアUARTチップが登場 |
| 1980年代 | IBM PCのRS-232C通信にUARTが組み込まれ普及 |
| 1990年代 | モデム、FAX、POS端末などにも搭載 |
| 2000年代 | マイコン(PIC、AVR、ARM)にUART機能が内蔵 |
| 2010年代 | **USB-UART変換チップ(FTDI, CH340等)**が普及 |
| 2020年代 | IoTやRC機器、ドローンなどでの高速UART通信、S.BUSや各種デジタル通信へ応用 |
✅ 2. UARTの基本技術と特徴
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 通信方式 | 非同期シリアル通信(クロック線なし) |
| ビット構成 | スタートビット + データビット + パリティ + ストップビット |
| ボーレート | 通常300bps~115200bps、近年は1Mbps以上も可能 |
| 通信方向 | フルデュプレックス(TX・RXの2本) |
| 配線本数 | 2本(+GND)でシンプル |
| 長所 | 実装が容易、コストが安い、回路が単純 |
| 短所 | ノイズに弱い、距離が短い、複数機器との通信は不向き(バスマルチ不可) |
✅ 3. UARTの応用分野(代表例)
| 分野 | 応用機器例 |
|---|---|
| コンピュータ | シリアルポート(COMポート)、モデム、BIOS通信 |
| マイコン制御 | Arduino / ESP32 / STM32 などの通信 |
| RC・ドローン | Futaba S.BUS、Spektrum X-Bus など |
| IoT機器 | Wi-Fi / BLEモジュール(例:ESP8266)との接続 |
| 組込制御 | POS端末、インターホン、車載CAN→UART変換機器等 |
✅ 4. UARTの通信構造図(例 8N1)
text
↓信号線(TX)
┌─┐──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐──────┐────┐
│S│ D0 │ D1 │ D2 │ D3 │ D4 │ D5 │ D6 │ D7 │ Parity│ Stop│
└─┘──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘──────┘────┘
・S Startビット(常に0)
・D0~D7 データビット
・Parity パリティ(省略可)
・Stop 1 or 2ビット
✅ 5. UARTと他の通信方式との比較
| 通信方式 | 特徴 | 例 |
|---|---|---|
| UART | 非同期・2線式・簡単 | Arduino ↔ PC、S.BUS、X-Busなど |
| SPI | 同期式・高速・4線式 | センサ接続、SDカード通信 |
| I2C | 同期式・2線式・複数機器対応 | EEPROM、LCD制御、ジャイロセンサ等 |
| CAN | マルチマスタ・車載向け高信頼性通信 | 車載ECU通信、産業用バス |
| USB-UART | UART通信をUSBとして仮想化 | FTDI、CH340G、PL2303などの変換モジュール |
✅ 6. UARTが活用された技術例(RC分野)
| 技術 | UART活用例 |
|---|---|
| Futaba | S.BUS / S.BUS2(100,000bps) |
| Spektrum | X-Bus(テレメトリ / ESC制御) |
| FrSky | Smart Port(S.Port)テレメトリ通信 |
| OpenTX | LuaスクリプトとUARTによる制御 |
| Arduino | UARTデコーダでS.BUSをPWMに変換 |
✅ まとめ
・S.BUSやSSLのような高度なプロトコルの基盤にもUARTが使われている。
・現代では、高速UART・仮想COMポート・USB変換によって、より多様なデバイス制御が可能に。
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