[Chip Hall of Fame]ปลดปล่อยโปรเซสเซอร์จากข้อจำกัดในการสื่อสาร : UART – Western Digital WD1402A

UART DATA Framing

UART ( Universal Asynchronous Receiver Transmitter ) – ระบบบัสที่คุ้นชื่อ คุ้นเคย และคุ้นหูที่สุดระบบหนึ่งจากระบบบัสที่มีอยู่มากมาย เมื่อเราทำความรู้จักกับคอนโทรลเลอร์ตัวใหม่ หลังจากเสร็จสิ้นกับการทำไฟกระพริบแล้ว มันคือระบบสื่อสารตัวแรกที่เราจะเป็นต้องใช้ เราจะต้องให้มันแสดงข้อความทักทายโลกใบนี้ด้วย “Hello World” เราต้องให้มัน “Loop Back” ข้อความของเราที่เราส่งให้มัน และการได้เห็นคำว่า “Hello World” บนเทอร์มินอล มันช่างน่าประทับใจเสมอ มันให้ความรู้สึกว่า “เรารู้จักกันแล้วนะ”

UART คือเครื่องมือสื่อสารแรกที่ทำให้เรารู้จักกับคอนโทรลเลอร์ตัวนั้น รู้ว่ามันคิดอะไรและทำอะไรอยู่ ก่อนที่เราจะให้มันทำอย่างอื่น หรืออะไรที่เราต้องการ ในวันนี้รู้สึกยินดีอย่างมาก ที่จะบอกเล่าถึงอดีตของระบบบัสที่เรียกได้ว่าเป็นเพื่อนอันเก่าแก่ของเรา เพื่อนที่มักจะแนะนำเพื่อนใหม่ให้กับเราได้เสมออย่าง UART

PDP-1 Type 30

เรื่องนี้คงต้องย้อนกลับไปในปี 1960 Gordon Bell บุคคลสำคัญของประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ได้นำเสนอมินิคอมพิวเตอร์ PDP ที่ Digital Equipment Corp ที่ต่อมาจะทำให้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เติบโตอย่างมากในปี 1970 มินิคอมพิวเตอร์ PDP คือจุดกำเนิดสำคัญที่ถูกจารึกไว้ในหน้าประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเลยก็ว่าได้ แต่ในขณะเดียวกัน Bell ก็ได้คิดค้นบางอย่างที่ไม่ค่อยมีใครพูดถึง แต่มันกลับมีบทบาทสำคัญต่อวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีอย่างมาก มันยังคงความสำคัญนับจากวันนั้นมาจนถึงปัจจุบัน นั่นคือระบบสื่อสารแบบที่ไม่ต้องใช้สัญญาณนาฬิกา UART

UART เป็นระบบสื่อสารที่สามารถทำให้อุปกรณ์ดิจิตอล 2 ตัว สามารถสื่อสารกันได้ ด้วยการส่งข้อมูลระดับบิต ในลักษณะช่วงเวลาผ่านการสื่อสารแบบอนุกรม ( Serial – ข้อมูลเรียงต่อกันบนบัสเส้นเดียว ) โดยไม่มีการรบกวนระบบทำงานหลักมากนัก

Chester Gordon Bell

ในปัจจุบันนี้ วิธีการสื่อสารแบบอนุกรมได้ถูกพัฒนาไปมาก มีความซับซ้อนมากขึ้น และมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น มาตรฐาน USB แต่ในอดีตนั้น UART คือวิธีที่ดีที่สุดในการติดต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ อย่างเช่น โมเด็ม ( น่าจะมีคนทันใช้นะครับ ) ในปัจจุบันการสื่อสารแบบง่ายๆ อย่าง UART นี้ ยังคงมีใช้อยู่ไม่น้อย เช่นในอุปกรณ์สื่อสารหลายๆรุ่น ก็ยังคงมี UART ไว้เป็นทางเลือกสุดท้ายในใช้งานอยู่

UART ถูกพัฒนาขึ้น เพราะว่า Bell ต้องการจะสื่อสารกับ PDP-1 ผ่านระบบการพิมพ์ ( Teletype ) ซึ่งเป็นงานที่จำเป็นต้องมีการแปลงสัญญาณจากแบบขนานไปเป็นแบบอนุกรม เขาจึงเริ่มสร้างกระบวนการแปลงสัญญาณจากขนานไปเป็นอนุกรมด้วยอุปกรณ์พื้นฐานประมาณ 50 ตัว เมื่อแนวคิดนี้ถูกพิสูจน์ว่ามันจะได้รับความนิยม ก็มีบริษัทผลิตชิปเครื่องคิดเลขเล็กๆ อย่าง Western Digital ยื่นข้อเสนอที่จะผลิตมันในรูปแบบชิปวงจรรวม ผู้ก่อตั้ง Western Digital – Al Phillips ยังคงจำวันนั้นได้ดี เมื่อตอนที่รองประธานฝ่ายวิศวกรรมนำแผ่น Rubylith และแผ่นร่างแบบวงจรมาให้เขาดู พร้อมกับบอกว่า “มันพร้อมผลิตแล้ว” เขาใช้เวลาดูอยู่ประมาณหนึ่งนาที แล้วก็ชี้ไปที่วงจรส่วนที่ยังลอยอยู่ และมันทำให้รองประธานฝ่ายวิศวกรรมแทบคลั่งไปเลย Western Digital ได้นำชิปนี้ออกสู่ตลาดในรุ่น WD1402A  ในปี 1971 และตามมาด้วยรุ่นอื่นๆอีกมากมาย อย่างรวดเร็ว

อ้างอิง
Chip Hall of Fame: Western Digital WD1402A UART

**บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของบทความชุด Chip Hall of Fame ซึ่งแปลมากจาก IEEE Spectrum คุณสามารถดูตอนอื่นๆได้ที่หน้ารวมบทความ
[Chip Hall of Fame] ชิปวงจรรวมในตำนาน #เกริ่นนำ หรือ แท็ก Chip Hall of Fame

Related Post