Преглед на протоколите за електронна комуникация

Преглед на протоколите за електронна комуникация

Въведение:



  • Протокол : Набор от правила и разпоредби се нарича протокол.
  • Комуникация: Обменът на информация от една система с друга система със среда се нарича комуникация.
  • Протокол за комуникация: Набор от правила и разпоредби, които позволяват на две електронни устройства да се свързват, за да обменят данните с едно и друго.

Видове електронни комуникационни протоколи:


Има два вида комуникационни протоколи, които са класифицирани по-долу:





1. Междусистемен протокол

2. Интрасистемен протокол



1. Междусистемен протокол: Междусистемният протокол, използван за комуникация на двете различни устройства. Подобно на комуникацията между компютър с микроконтролер. Комуникацията се осъществява чрез система между шини.


Протокол между системите

Различни категории протокол Intersystem:

  • UART протокол
  • USART протокол
  • USB протокол

2. Вътрешен системен протокол: Системният протокол Intra се използва за комуникация на двете устройства в платката. Докато използваме тези вътрешносистемни протоколи, без да преминаваме към вътрешносистемни протоколи, ще разширим периферните устройства на микроконтролера. Сложността на веригата и консумацията на енергия ще бъдат увеличени чрез използване на вътресистемен протокол. Използвайки вътрешносистемни протоколи сложността на веригата и консумацията на енергия, цената намалява и е много сигурен за достъп до данните.

Intra System протокол

Различни категории протокол Intersystem

  • I2C протокол
  • SPI протокол
  • CAN протокол

UART протокол:

UART означава универсален асинхронен предавател и приемник. UART протоколи е серийна комуникация с два кабелни протокола. Сигналните линии на кабела за данни са обозначени като Rx и Tx. Последователната комуникация обикновено се използва за предаване и приемане на сигнала. Той се прехвърля и получава данните последователно бит по бит без импулси на класа. UART взема байтове данни и изпраща отделните битове по последователен начин. UART е полудуплекс протокол. Полудуплекс означава прехвърляне и получаване на данни, но не едновременно. Повечето контролери имат хардуер UART на борда. Той използва една линия за данни за предаване и получаване на данните. Той има един стартов бит, 8-битовите данни и еднократният бит означават, че 8-битовият пренос на данни нечий сигнал е висок към нисък.

Пример: Имейли, SMS, уоки-токи.

Поток от данни на протокола UART

Поток от данни на протокола UART

USART протокол:

USART означава универсален синхронен и асинхронен предавател и приемник. Това е последователна комуникация на двужилен протокол. Сигналните линии на кабела за данни са обозначени като Rx и TX. Този протокол се използва за предаване и получаване на байт данни по байт заедно с тактовите импулси. Това е пълен дуплекс протокол, който означава предаване и получаване на данни едновременно на различни тарифи на борда. Различните устройства комуникират с микроконтролера по този протокол.

Пример: -Телекомуникации.

Поток от данни по протокола USART

Поток от данни по протокола USART

USB протокол:

USB означава универсална серийна шина. Отново това е последователна комуникация на двужилен протокол. Сигналните линии на кабела за данни са обозначени с D + и D-. Този протокол се използва за комуникация със системните периферни устройства. USB протоколът се използва за изпращане и получаване на данни последователно към хоста и периферните устройства. USB комуникацията изисква софтуер на драйвери, който се основава на функционалността на системата. шината без никаква заявка на хост компютъра. Сега повечето устройства на ден използват тази техника за комуникация с USB протокол. Подобно на компютъра за комуникация с ARM контролер чрез USB. USB прехвърля данните в различни режими. Първият е режим на бавна скорост 10kbps до 100 kbps, вторият е режим на пълна скорост 500kbps до 10mbps, високоскоростен режим 25mbps до 400 Mbps.USB максимална дължина на кабела от 4 метра.

Пример: Мишка, клавиатура, концентратори, ключове, писалка.

USB протокол за комуникация

USB протокол за комуникация

Разлики между междусистемните протоколи:

комуникационен протокол

I2C протокол:

I2C означава интер-интегрална схема. I2C изисква само два проводника, свързващи всички периферни устройства с микроконтролер. I2C изисква два проводника SDA (серийна линия за данни) и SCL (серийна тактова линия), за да пренася информация между устройствата. Той е главен за подчинен протокол за комуникация. Всеки роб има уникален адрес. Главното устройство изпраща адреса на целевото подчинено устройство и чете / записва флаг. Адресът съответства на всяко подчинено устройство, което устройството е ВКЛЮЧЕНО, останалите подчинени устройства са деактивиран режим. След като адресът съвпадне, комуникацията продължава между главното и това подчинено устройство и предава и приема данните. Предавателят изпраща 8-битови данни, приемникът отговаря на 1-битово потвърждение. Когато комуникацията приключи, капитанът издава условието за спиране. Шината I2C е разработена от Philips Semiconductors. Първоначалната му цел е да осигури лесен начин за свързване на процесора с периферни чипове. Периферните устройства във вградените системи често са свързани към микроконтролера като картографирани устройства. I2C изисква само два проводника за свързване на всички периферни устройства към микроконтролера. Тези активни проводници, наречени SDA и SCL, са двупосочни. Линията SDA е линия за серийни данни, а линията SCA е линия за сериен часовник.

I2C протокален поток от данни

I2C протокален поток от данни

I2C издърпващи резистори:

Защо да се вземат набиращите резистори в линията I2C SCL и SDA.

  • И двете SDA и SCL линии са драйвери с отворен източник.
  • Той може да управлява ниска мощност, не може да го повиши.
  • За да могат линиите да се изкачат високо, трябва да осигурите изтеглящи резистори

SPI протокол:

SPI означава сериен периферен интерфейс. Това е един от протокола за серийна комуникация, разработен от Motorola. Понякога протоколът SPI се нарича още 4-жичен протокол. Изискват се четири проводника MOSI, MISO, SS и SCLK.SPI протокол, използван за комуникация на главното и подчиненото устройство. Мастерът първо конфигурира часовника, използвайки честота. След това капитанът избира конкретното подчинено устройство за комуникация, като издърпва бутона за избор на чип. Това конкретно устройство е избрано и стартира комуникацията между главен и конкретен роб. Водещият избира само по един роб в даден момент. Това е пълен дуплекс комуникационен протокол. Не се ограничава до 8-битови думи в случай на прехвърляне на битове.

Поток от данни по протокол SPI

Поток от данни по протокол SPI

CAN протокол:

CAN означава скоростна мрежа на контролера. Това е сериен комуникационен протокол. Изискват се два проводника CAN High (H +) и CAN low (H-). Той е разработен от компанията Robert Bosh през 1985 г. за автомобилни мрежи. Той се основава на протокол за предаване, ориентиран към съобщения.

Разлики между междусистемните протоколи:

комуникационен протокол в избСнимки Кредит: