Yleiskatsaus sähköisen viestinnän protokolliin

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Johdanto:

  • Pöytäkirja : Sääntöjä ja määräyksiä kutsutaan protokollaksi.
  • Viestintä: Tietojen vaihto yhdestä järjestelmästä toiseen järjestelmään median kanssa kutsutaan viestinnäksi.
  • Tiedonsiirtoprotokolla: Joukko sääntöjä ja määräyksiä, joiden avulla kaksi elektronista laitetta voivat muodostaa yhteyden vaihtaakseen tietoja toistensa kanssa.

Sähköisen viestinnän protokollien tyypit:




Tiedonsiirtoprotokollia on kahdenlaisia, jotka luokitellaan alla:

1. Järjestelmien välinen protokolla



2. Järjestelmän sisäinen protokolla

1. Järjestelmien välinen protokolla: Järjestelmien välinen protokolla, joka käyttää kahden eri laitteen kommunikointia. Kuten tietokoneen ja mikro-ohjainsarjan välinen viestintä. Tiedonsiirto tapahtuu väyläjärjestelmän kautta.


Järjestelmien välinen protokolla

Eri järjestelmien väliset protokollat:

  • UART-protokolla
  • USART-protokolla
  • USB-protokolla

2. Järjestelmän sisäinen protokolla: Intra system -protokollaa käytetään viestimään piirilevyssä olevat kaksi laitetta. Näitä järjestelmän sisäisiä protokollia käytettäessä laajennamme mikrokontrollerin oheislaitteita siirtymättä järjestelmän sisäisiin protokolliin. Piirin monimutkaisuutta ja virrankulutusta lisätään järjestelmän sisäisen protokollan avulla. Käyttämällä järjestelmän sisäisiä protokollia piirin monimutkaisuus ja virrankulutus vähentävät kustannuksia ja on erittäin turvallista käyttää tietoja.

Intra System -protokolla

Eri järjestelmien väliset protokollat

  • I2C-protokolla
  • SPI-protokolla
  • CAN-protokolla

UART-protokolla:

UART tarkoittaa yleistä asynkronista lähetintä ja vastaanotinta. UART-protokollat ​​on sarjaliikenne kahdella langallisella protokollalla. Datakaapelin signaalijohdot on merkitty Rx ja Tx. Sarjaliikennettä käytetään yleisesti signaalin lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Se siirretään ja vastaanotetaan data sarja kerrallaan ilman luokan pulsseja. UART ottaa datatavuja ja lähettää yksittäiset bitit peräkkäin. UART on puoliduplex-protokolla. Puoliduplex tarkoittaa tietojen siirtämistä ja vastaanottamista, mutta ei samanaikaisesti. Suurimmalla osalla ohjaimista on laitteiston UART. Se käyttää yhtä datalinjaa tietojen lähettämiseen ja vastaanottamiseen. Siinä on yksi aloitusbitti, 8-bittinen data ja yhden luukun bitti tarkoittavat, että 8-bittisen tiedonsiirron signaali on korkeasta matalaan.

Esim .: sähköpostit, tekstiviestit, radiopuhelin.

UART-protokollan tietovirta

UART-protokollan tietovirta

USART-protokolla:

USART tarkoittaa yleismaailmallista synkronista ja asynkronista lähetintä ja vastaanotinta. Se on kaksilankaisen protokollan sarjaliikenne. Datakaapelin signaalijohdot on merkitty Rx ja TX. Tätä protokollaa käytetään datatavun lähettämiseen ja vastaanottamiseen tavuina yhdessä kellopulssien kanssa. Se on full-duplex-protokolla, joka tarkoittaa tietojen lähettämistä ja vastaanottamista samanaikaisesti erilaisille kortinopeuksille. Eri laitteet kommunikoivat mikrokontrollerin kanssa tämän protokollan kanssa.

Esimerkki: -Televiestintä.

USART-protokollan tietovirta

USART-protokollan tietovirta

USB-protokolla:

USB tarkoittaa yleistä sarjaväylää. Jälleen kerran se on kaksilankaisen protokollan sarjaliikenne. Datakaapelin signaalijohdot on merkitty D + ja D-. Tätä protokollaa käytetään yhteydenpitoon järjestelmän oheislaitteiden kanssa. USB-protokollaa käytetään tietojen lähettämiseen ja vastaanottamiseen sarjaan isäntä- ja oheislaitteille. USB-tietoliikenne vaatii ohjainohjelmiston, joka perustuu järjestelmän toimintaan. USB-laitteet voivat siirtää tietoja väylää ilman minkäänlaista pyyntöä isäntätietokoneella. Päivän suurin osa laitteista käyttää tätä tekniikkaa yhteydenpitoon USB-protokollan kanssa. Kuten tietokone, kommunikoida ARM-ohjaimen kanssa USB: n avulla. USB siirtää dataa eri tiloissa. Ensimmäinen on hidas nopeustila 10 kbps - 100 kbps, toinen on täyden nopeuden tila 500 kbps / 10 Mbps, nopea mode 25 Mbps - 400 Mbps. USB-kaapelin enimmäispituus on 4 metriä.

Esim .: hiiri, näppäimistö, keskittimet, kytkimet, kynäasema.

USB-protokollan tiedonsiirto

USB-protokollan tiedonsiirto

Erot järjestelmien välisten protokollien välillä:

tiedonsiirtoprotokolla

I2C-protokolla:

I2C tarkoittaa integroitua piiriä. I2C vaatii vain kaksi johtoa, jotka yhdistävät kaikki oheislaitteet mikrokontrolleriin. I2C vaatii kaksi johtoa SDA (sarjaliikennelinja) ja SCL (sarjakellolinja) tiedon välittämiseksi laitteiden välillä. Se on isäntä orja-yhteysprotokollalle. Jokaisella orjalla on oma osoite. Päälaite lähettää kohde-orjalaitteen osoitteen ja lukee / kirjoittaa lipun. Osoite vastaa mitä tahansa orjalaitetta, jossa laite on PÄÄLLÄ, muut orjalaitteet ovat pois käytöstä. Kun osoite on täsmää, jatka isännän ja orjalaitteen välistä tiedonsiirtoa ja vastaanottamista. Lähetin lähettää 8-bittistä dataa, vastaanotin vastaa 1-bittisen kuittauksen. Kun tiedonsiirto on valmis, päällikkö antaa lopetustilan. I2C-väylän on kehittänyt Philips Semiconductors. Sen alkuperäinen tarkoitus on tarjota helppo tapa liittää CPU oheislaitteiden siruihin. Sulautettujen järjestelmien oheislaitteet on usein kytketty mikro-ohjaimeen muistikartoitetuina laitteina. I2C vaatii vain kaksi johtoa kaikkien oheislaitteiden liittämiseksi mikrokontrolleriin. Nämä aktiiviset johdot, nimeltään SDA ja SCL, ovat molemmat kaksisuuntaisia. SDA-linja on sarjaliikennelinja ja SCA-linja sarjakellolinja.

I2C-protokollallinen tietovirta

I2C-protokollallinen tietovirta

I2C ylösvetovastukset:

Miksi antaa vetovastukset I2C SCL- ja SDA-linjoille.

  • Sekä SDA- että SCL-linjat ovat avoimen tyhjennyksen ohjaimia.
  • Se voi ajaa lähtöä alhainen canot kuljettaja se korkea.
  • Jotta linjat voisivat mennä korkealle, sinun on toimitettava vetovastukset

SPI-protokolla:

SPI tarkoittaa sarjaliikennettä. Se on yksi Motorolan kehittämä sarjaliikenneprotokolla. Joskus SPI-protokollaa kutsutaan myös 4-johdinprotokollaksi. Se vaatii neljä johtoa MOSI, MISO, SS ja SCLK.SPI, joita käytetään isäntä- ja orjalaitteiden kommunikointiin. Master konfiguroi ensin kellon taajuuden avulla. Sitten isäntä valitsee tietyn orjalaitteen kommunikointiin vetämällä sirunvalintapainiketta. Kyseinen laite valitaan ja aloittaa tiedonsiirron isännän ja kyseisen orjan välillä. Master valitsee vain yhden orjan kerrallaan. Se on kaksisuuntainen tiedonsiirtoprotokolla. Ei rajoitu 8-bittisiin sanoihin bittisiirron tapauksessa.

SPI-protokollan tietovirta

SPI-protokollan tietovirta

CAN-protokolla:

CAN tarkoittaa ohjaimen alueverkkoa. Se on sarjaliikenneprotokolla. Se vaatii kaksi johtoa CAN High (H +) ja CAN low (H-). Robert Bosh -yhtiö kehitti sen vuonna 1985 ajoneuvojen verkkoihin. Se perustuu sanomaan suuntautuneeseen lähetysprotokollaan.

Erot järjestelmien välisten protokollien välillä:

kommunikointiprotokolla valituissaValokuvien luotto: