Вступление:

Протокол : Набор правил и положений называется протоколом.
Коммуникация: Обмен информацией от одной системы к другой системе со средой называется коммуникацией.
Протокол связи: Набор правил и положений, которые позволяют двум электронным устройствам подключаться для обмена данными друг с другом.

Типы протоколов электронной связи:

Существует два типа протоколов связи, которые классифицируются ниже:

1. Межсистемный протокол

2. Внутрисистемный протокол

1. Межсистемный протокол: Межсистемный протокол, используемый для связи двух разных устройств. Как связь между компьютером и микроконтроллером. Связь осуществляется через систему шин.

Межсистемный протокол

Различные категории межсистемного протокола:

Протокол UART
Протокол USART
Протокол USB

2. Внутрисистемный протокол: Системный протокол Intra используется для связи двух устройств на печатной плате. При использовании этих внутрисистемных протоколов, не переходя на внутрисистемные протоколы, мы расширим периферию микроконтроллера. Сложность схемы и энергопотребление будут увеличены за счет использования внутрисистемного протокола. Благодаря сложности схемы внутрисистемных протоколов и потребляемой мощности стоимость снижается, и доступ к данным становится очень безопасным.

Внутрисистемный протокол

Различные категории межсистемного протокола

Протокол I2C
Протокол SPI
CAN протокол

Протокол UART:

UART обозначает универсальный асинхронный передатчик и приемник. Протоколы UART - это последовательная связь с двумя проводными протоколами. Сигнальные линии кабеля данных обозначены как Rx и Tx. Последовательная связь обычно используется для передачи и приема сигнала. Он передается и принимает данные последовательно, побитно, без импульсов класса. UART принимает байты данных и последовательно отправляет отдельные биты. UART - это полудуплексный протокол. Полудуплекс означает передачу и получение данных, но не одновременно. Большинство контроллеров имеют на борту аппаратный UART. Он использует одну линию данных для передачи и приема данных. Он имеет один стартовый бит, 8-битные данные и один стоповый бит, что означает, что сигнал передачи 8-битных данных имеет высокий или низкий уровень.

Пример: электронные письма, SMS, рация.

Поток данных протокола UART

Протокол USART:

USART означает универсальный синхронный и асинхронный передатчик и приемник. Это последовательная связь по двухпроводному протоколу. Сигнальные линии кабеля данных обозначены как Rx и TX. Этот протокол используется для передачи и приема данных побайтно вместе с тактовыми импульсами. Это полнодуплексный протокол, который означает одновременную передачу и прием данных с различной скоростью платы. Различные устройства взаимодействуют с микроконтроллером по этому протоколу.

Пример: -Телекоммуникации.

Поток данных протокола USART

Протокол USB:

USB обозначает универсальную последовательную шину. Опять же, это последовательная связь по двухпроводному протоколу. Сигнальные линии кабеля данных обозначены D + и D-. Этот протокол используется для связи с периферийными устройствами системы. Протокол USB используется для последовательной отправки и получения данных на главный компьютер и периферийные устройства. Для обмена данными через USB требуется программное обеспечение драйвера, которое зависит от функциональности системы. USB-устройства могут передавать данные на шина без запроса на главный компьютер. Сегодня большинство устройств используют эту технику для связи по протоколу USB. Как компьютер для связи с контроллером ARM через USB. USB передает данные в разных режимах. Первый - это медленный режим от 10 кбит / с до 100 кбит / с, второй - полноскоростной режим от 500 до 10 Мбит / с, высокоскоростной режим от 25 до 400 Мбит / с. Максимальная длина USB-кабеля 4 метра.

Пример: мышь, клавиатура, концентраторы, переключатели, флеш-накопитель.

Связь по протоколу USB

Различия между межсистемными протоколами:

протокол связи

Протокол I2C:

I2C означает межинтегральную схему. Для I2C требуется только два провода, соединяющие все периферийные устройства с микроконтроллером. I2C требует двухпроводного SDA (последовательная линия данных) и SCL (последовательная линия синхронизации) для передачи информации между устройствами. Это главный протокол связи подчиненного устройства. У каждого ведомого есть уникальный адрес. Ведущее устройство отправляет адрес целевого ведомого устройства и устанавливает флаг чтения / записи. Адрес соответствует любому ведомому устройству, на котором устройство включено, остальные ведомые устройства отключены. Как только адрес совпадает, связь продолжается между ведущим и этим ведомым устройством, а также происходит передача и прием данных. Передатчик отправляет 8-битные данные, приемник отвечает 1-битным подтверждением. Когда связь завершена, мастер выдает условие остановки. Шина I2C была разработана Philips Semiconductors. Его первоначальная цель - обеспечить простой способ подключения ЦП к микросхемам периферийных устройств. Периферийные устройства во встроенных системах часто подключаются к микроконтроллеру как устройства с отображением памяти. I2C требует всего два провода для подключения всех периферийных устройств к микроконтроллеру. Эти активные провода, называемые SDA и SCL, являются двунаправленными. Линия SDA - это линия последовательных данных, а линия SCA - это линия последовательной синхронизации.

Протокальный поток данных I2C

“как построить десульфатор батареи ”

Подтягивающие резисторы I2C:

Зачем нужны подтягивающие резисторы в линии I2C SCL и SDA.

И SDA, и SCL - это драйверы с открытым стоком.
Он может управлять низким выходным сигналом.
Чтобы линии могли работать высоко, вы должны установить подтягивающие резисторы.

Протокол SPI:

SPI означает последовательный периферийный интерфейс. Это один из протоколов последовательной связи, разработанных Motorola. Иногда протокол SPI также называют 4-проводным протоколом. Для этого требуется четырехпроводной протокол MOSI, MISO, SS и SCLK.SPI, используемый для связи между ведущими и ведомыми устройствами. Мастер сначала настраивает часы, используя частоту. Затем мастер выбирает конкретное подчиненное устройство для связи, нажимая кнопку выбора микросхемы. Это конкретное устройство выбирается и запускает связь между главным и этим конкретным подчиненным. Мастер выбирает только одно подчиненное устройство за раз. Это полнодуплексный протокол связи. Не ограничивается 8-битными словами в случае битовой передачи.

Поток данных протокола SPI

Протокол CAN:

CAN обозначает сеть контроллеров. Это протокол последовательной связи. Для этого требуется два провода CAN High (H +) и CAN low (H-). Он был разработан компанией Robert Bosh в 1985 году для автомобильных сетей. Он основан на протоколе передачи, ориентированном на сообщения.