USARTとUARTの違いとは？特徴と使い分けをわかりやすく解説

組み込みシステムやマイコン開発において、シリアル通信は欠かせない技術です。その中でも「USART」と「UART」はよく利用される通信方式ですが、両者の違いを正確に理解している方は意外と少ないかもしれません。本記事では、USARTとUARTそれぞれの特徴を整理し、両者の違いをわかりやすく解説します。

USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）とは

USARTは「Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter」の略称で、日本語では「汎用同期・非同期送受信機」と呼ばれます。名称の通り、同期通信と非同期通信の両方に対応できる点が最大の特徴です。

USARTの主な特徴

• 半二重（half-duplex）通信方式を採用しています。
• UARTと比較して高速なデータ転送が可能です。
• データ信号に加えてクロック信号を使用して動作します。
• データはブロック単位で送受信されます。
• 非同期モードを選択すれば、UARTと同様の動作も可能です。
• クロック信号の管理が必要なため、構成はUARTより複雑になります。
• マスター側からクロック信号が供給されるため、受信側は送信側のボーレートを事前に知る必要がありません。
• データは一定の（特定の）レートで送信されます。

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）とは

UARTは「Universal Asynchronous Receiver/Transmitter」の略称で、日本語では「汎用非同期送受信機」と呼ばれます。クロック信号を使用しない非同期通信に特化した、シンプルで広く普及している通信方式です。

UARTの主な特徴

• 全二重（full-duplex）通信方式を採用しています。
• USARTと比較すると転送速度は劣ります。
• データ信号のみを使用して動作します。
• データは1バイトずつ順次送信されます。
• 同期通信には対応しておらず、USARTのような動作はできません。
• 構成がシンプルで、実装が容易です。
• データに関連付けられたクロック信号を持たないため、受信側は受信前に送信側のボーレートを設定しておく必要があります。
• データは可変速度で送信することが可能です。

USARTとUARTの比較表

まとめ

USARTとUARTの最大の違いは、クロック信号を使用するかどうか、すなわち同期通信に対応しているかどうかにあります。高速かつ確実なデータ転送が求められる場面ではUSARTが、シンプルな構成で手軽に通信を実装したい場面ではUARTが適しています。マイコン間通信やPCとの接続など、用途や求められる性能に応じて、最適な通信方式を選択しましょう。