Introducere:

Protocol : Un set de reguli și reglementări se numește protocol.
Comunicare: Schimbul de informații dintr-un sistem în alt sistem cu un mediu se numește comunicare.
Protocol de comunicare: Un set de reguli și reglementări care permit conectarea a două dispozitive electronice pentru a face schimb de date unul cu altul.

Tipuri de protocoale de comunicații electronice:

Există două tipuri de protocoale de comunicații care sunt clasificate mai jos:

1. Protocol de sistem inter

2. Protocol intra sistem

1. Protocol de sistem inter: Protocolul inter-sistem care utilizează pentru a comunica cele două dispozitive diferite. Ca și comunicarea între computer și kitul de microcontroler. Comunicarea se face printr-un sistem inter-bus.

Protocolul de sistem inter

Diferite categorii de protocol intersistem:

Protocolul UART
Protocolul USART
Protocol USB

2. Protocol intra sistem: Protocolul intra sistem este utilizat pentru a comunica cele două dispozitive din cadrul plăcii de circuite. În timp ce folosim aceste protocoale intra sistem, fără a merge la protocoale intrasistem, vom extinde perifericele microcontrolerului. Complexitatea circuitului și consumul de energie vor fi crescute prin utilizarea protocolului intrasistem. Folosind complexitatea circuitului de sistem intra și consumul de energie, costul este redus și este foarte sigur la accesarea datelor.

Protocolul intra sistem

Diferite categorii de protocol intersistem

Protocolul I2C
Protocolul SPI
Protocol CAN

Protocol UART:

UART reprezintă un transmițător și un receptor asincron universal.UART Protocols este o comunicație serială cu două protocoale prin cablu. Liniile de semnal ale cablului de date sunt etichetate ca Rx și Tx. Comunicarea în serie este frecvent utilizată pentru transmiterea și recepționarea semnalului. Este transferat și primește datele în serie bit cu bit fără impulsuri de clasă. UART preia octeți de date și trimite biții individuali într-o manieră secvențială. UART este un protocol semi-duplex. Half-duplex înseamnă transferul și primirea datelor, dar nu în același timp. Majoritatea controlerelor au UART hardware la bord. Folosește o singură linie de date pentru transmiterea și primirea datelor. Are un bit de pornire, date de 8 biți și bit de o singură oprire înseamnă că semnalul de transfer de date pe 8 biți al semnalului este de la mare la mic.

Ex: e-mailuri, SMS, walkie-talkie.

Fluxul de date al protocolului UART

Protocol USART:

USART reprezintă un transmițător și un receptor sincron și asincron universal. Este o comunicare serială a unui protocol cu două fire. Liniile de semnal ale cablului de date sunt etichetate ca Rx și TX. Acest protocol este folosit pentru transmiterea și recepționarea datelor octet cu octet împreună cu impulsurile de ceas. Este un protocol full-duplex care înseamnă transmiterea și primirea de date simultan la diferite rate de placă. Diferite dispozitive comunică cu microcontrolerul la acest protocol.

Ex: -Telecomunicații.

Fluxul de date al protocolului USART

Protocol USB:

USB înseamnă autobuz serial universal. Din nou, este o comunicare serială a protocolului cu două fire. Liniile de semnal ale cablului de date sunt etichetate D + și D-. Acest protocol este utilizat pentru a comunica cu perifericele sistemului. Protocolul USB este utilizat pentru a trimite și primi datele în serie către dispozitivele gazdă și periferice. Comunicarea USB necesită software-ul driverului care se bazează pe funcționalitatea sistemului. autobuzul fără nicio cerere pe computerul gazdă. În prezent, majoritatea dispozitivelor folosesc această tehnică pentru a comunica cu protocolul USB. Ca computerul pentru a comunica cu controlerul ARM utilizând USB. USB transferă diferite moduri de date. Primul este modul de viteză lentă 10kbps la 100 kbps, al doilea este modul de viteză maximă 500kbps la 10mbps, modul de mare viteză 25mbps la 400 Mbps. Lungimea maximă a cablului USB de 4 metri.

Ex: mouse, tastatură, hub-uri, comutatoare, pen drive.

Comunicare prin protocol USB

Diferențele dintre protocoalele de sistem inter:

protocol de comunicare

Protocol I2C:

I2C reprezintă circuitul inter-integrat. I2C necesită doar două fire care conectează toate perifericele la microcontroler. I2C necesită două fire SDA (linie de date seriale) și SCL (linie de ceas serial) pentru a transporta informații între dispozitive. Este un protocol de comunicare master to a slave. Fiecare sclav are o adresă unică. Dispozitivul principal trimite adresa dispozitivului sclav țintă și semnalează citirea / scrierea. Adresa se potrivește cu orice dispozitiv slave care este pornit, dispozitivele slave rămase sunt dezactivate. Odată ce adresa este potrivită, comunicația continuă între comandă și dispozitivul sclav și transmite și primește datele. Transmițătorul trimite date pe 8 biți, receptorul răspunde cu 1 bit de confirmare. Când comunicarea este finalizată, masterul emite condiția de oprire. Autobuzul I2C a fost dezvoltat de Philips Semiconductors. Scopul său inițial este de a oferi o modalitate ușoară de conectare a procesorului la cipurile periferice. Dispozitivele periferice din sistemele încorporate sunt adesea conectate la microcontroler ca dispozitive mapate cu memorie. I2C necesită doar două fire pentru conectarea tuturor perifericelor la microcontroler. Aceste fire active, numite SDA și SCL, sunt ambele bidirecționale. Linia SDA este o linie de date seriale, iar linia SCA este o linie de ceas serial.

Fluxul de date protocal I2C

“cum se face un aragaz solar simplu ”

Rezistențe de tracțiune I2C:

De ce dat fiind rezistențele de tracțiune din linia I2C SCL și SDA.

Ambele linii SDA și SCL sunt drivere open-drain.
Poate conduce la o ieșire redusă.
Pentru ca liniile să poată merge în sus, trebuie să furnizați rezistențe de tracțiune

Protocol SPI:

SPI reprezintă interfața periferică serială. Este unul dintre protocolurile de comunicații seriale dezvoltate de Motorola. Uneori protocolul SPI este numit și protocol cu 4 fire. Este nevoie de patru fire MOSI, MISO, SS și protocol SCLK.SPI utilizate pentru a comunica dispozitivele master și slave. Maestrul configurează mai întâi ceasul utilizând o frecvență. Maestrul selectează apoi dispozitivul sclav special pentru comunicare apăsând butonul de selectare a cipului. Dispozitivul respectiv este selectat și pornește comunicarea între comandant și respectivul sclav. Stăpânul selectează un singur sclav odată. Este un protocol de comunicare full-duplex. Nu se limitează la cuvinte pe 8 biți în cazul transferului de biți.

Fluxul de date al protocolului SPI

Protocol CAN:

CAN înseamnă rețeaua de controler. Este un protocol de comunicare serială. Este nevoie de două fire CAN High (H +) și CAN low (H-). A fost dezvoltat de compania Robert bosh în 1985 pentru rețelele din vehicule. Se bazează pe un protocol de transmisie orientat către mesaje.