Einführung:

Protokoll : Eine Reihe von Regeln und Vorschriften wird als Protokoll bezeichnet.
Kommunikation: Der Informationsaustausch von einem System zu einem anderen System mit einem Medium wird als Kommunikation bezeichnet.
Kommunikationsprotokoll: Eine Reihe von Regeln und Vorschriften, die es zwei elektronischen Geräten ermöglichen, eine Verbindung herzustellen, um die Daten miteinander auszutauschen.

Arten von elektronischen Kommunikationsprotokollen:

Es gibt zwei Arten von Kommunikationsprotokollen, die nachstehend klassifiziert sind:

1. Systemübergreifendes Protokoll

2. Systeminternes Protokoll

1. Systemübergreifendes Protokoll: Das systemübergreifende Protokoll zur Kommunikation der beiden verschiedenen Geräte. Wie die Kommunikation zwischen Computer und Mikrocontroller-Kit. Die Kommunikation erfolgt über ein Interbus-System.

Inter System Protocol

Verschiedene Kategorien des Intersystem-Protokolls:

UART-Protokoll
USART-Protokoll
USB-Protokoll

2. Systeminternes Protokoll: Das Intra-Systemprotokoll wird verwendet, um die beiden Geräte innerhalb der Leiterplatte zu kommunizieren. Während wir diese systeminternen Protokolle verwenden, werden wir die Peripheriegeräte des Mikrocontrollers erweitern, ohne auf Intrasystemprotokolle zuzugreifen. Die Schaltungskomplexität und der Stromverbrauch werden durch Verwendung des Intrasystemprotokolls erhöht. Durch die Verwendung der Schaltungskomplexität und des Stromverbrauchs innerhalb der Systemprotokolle werden die Kosten gesenkt und der Zugriff auf die Daten ist sehr sicher.

Systeminternes Protokoll

Verschiedene Kategorien des Intersystem-Protokolls

I2C-Protokoll
SPI-Protokoll
CAN-Protokoll

UART-Protokoll:

UART steht für einen universellen asynchronen Sender und Empfänger. UART Protocols ist eine serielle Kommunikation mit zwei verdrahteten Protokollen. Die Datenkabelsignalleitungen sind mit Rx und Tx gekennzeichnet. Serielle Kommunikation wird üblicherweise zum Senden und Empfangen des Signals verwendet. Es wird übertragen und empfängt die Daten seriell Stück für Stück ohne Klassenimpulse. Der UART nimmt Datenbytes auf und sendet die einzelnen Bits nacheinander. UART ist ein Halbduplex-Protokoll. Halbduplex bedeutet, die Daten zu übertragen und zu empfangen, jedoch nicht gleichzeitig. Die meisten Controller haben Hardware-UART an Bord. Es verwendet eine einzelne Datenleitung zum Senden und Empfangen der Daten. Es hat ein Startbit, 8-Bit-Daten und ein Stoppbit, was bedeutet, dass das Signal der 8-Bit-Datenübertragung hoch bis niedrig ist.

Beispiel: E-Mails, SMS, Walkie-Talkie.

Datenfluss des UART-Protokolls

USART-Protokoll:

USART steht für einen universellen synchronen und asynchronen Sender und Empfänger. Es ist eine serielle Kommunikation eines Zweidrahtprotokolls. Die Datenkabel-Signalleitungen sind mit Rx und TX gekennzeichnet. Dieses Protokoll wird verwendet, um die Daten Byte für Byte zusammen mit den Taktimpulsen zu senden und zu empfangen. Es ist ein Vollduplex-Protokoll, bei dem Daten gleichzeitig an verschiedene Kartenraten gesendet und empfangen werden. Verschiedene Geräte kommunizieren mit dem Mikrocontroller über dieses Protokoll.

Beispiel: -Telekommunikation.

USART-Protokolldatenfluss

USB-Protokoll:

USB steht für Universal Serial Bus. Wieder ist es eine serielle Kommunikation des Zweidrahtprotokolls. Die Datenkabelsignalleitungen sind mit D + und D- gekennzeichnet. Dieses Protokoll wird zur Kommunikation mit den Systemperipheriegeräten verwendet. Das USB-Protokoll wird zum seriellen Senden und Empfangen der Daten an den Host und die Peripheriegeräte verwendet. Für die USB-Kommunikation ist eine Treibersoftware erforderlich, die auf der Funktionalität des Systems basiert. USB-Geräte können Daten übertragen der Bus ohne Aufforderung auf dem Host-Computer. Heute verwenden die meisten Geräte eines Tages diese Technik für die Kommunikation mit dem USB-Protokoll. Wie ein Computer zur Kommunikation mit dem ARM-Controller über USB. USB-Übertragung der Daten in verschiedenen Modi. Der erste ist der langsame Modus 10 kbit / s bis 100 kbit / s, der zweite ist der Vollgeschwindigkeitsmodus 500 kbit / s bis 10 MBit / s, der Hochgeschwindigkeitsmodus 25 MBit / s bis 400 Mbit / s. Die maximale Kabellänge der USB beträgt 4 Meter.

Beispiel: Maus, Tastatur, Hubs, Schalter, USB-Stick.

USB-Protokollkommunikation

Unterschiede zwischen den Inter-System-Protokollen:

Kommunikationsprotokoll

I2C-Protokoll:

I2C steht für die interintegrierte Schaltung. Für I2C sind nur zwei Drähte erforderlich, die alle Peripheriegeräte mit dem Mikrocontroller verbinden. Für I2C sind zwei Drähte SDA (serielle Datenleitung) und SCL (serielle Taktleitung) erforderlich, um Informationen zwischen Geräten zu übertragen. Es ist ein Master für ein Slave-Kommunikationsprotokoll. Jeder Slave hat eine eindeutige Adresse. Das Master-Gerät sendet die Adresse des Ziel-Slave-Geräts und das Lese- / Schreibflag. Die Adresse stimmt mit jedem Slave-Gerät überein, dessen Gerät eingeschaltet ist. Die verbleibenden Slave-Geräte sind im deaktivierten Modus. Sobald die Adresse übereinstimmt, wird die Kommunikation zwischen dem Master und diesem Slave-Gerät fortgesetzt und die Daten gesendet und empfangen. Der Sender sendet 8-Bit-Daten, der Empfänger antwortet 1-Bit-Bestätigung. Wenn die Kommunikation abgeschlossen ist, gibt der Master die Stoppbedingung aus. Der I2C-Bus wurde von Philips Semiconductors entwickelt. Der ursprüngliche Zweck besteht darin, eine einfache Möglichkeit zum Anschließen der CPU an Peripherie-Chips bereitzustellen. Peripheriegeräte in eingebetteten Systemen werden häufig als speicherabgebildete Geräte mit dem Mikrocontroller verbunden. I2C benötigt nur zwei Drähte, um alle Peripheriegeräte mit dem Mikrocontroller zu verbinden. Diese aktiven Drähte, SDA und SCL genannt, sind beide bidirektional. Die SDA-Leitung ist eine serielle Datenleitung und die SCA-Leitung ist eine serielle Taktleitung.

I2C protokaler Datenfluss

“elektrofilter wie es funktioniert ”

I2C-Pull-up-Widerstände:

Warum die Pull-up-Widerstände in I2C SCL und SDA-Leitung gegeben.

Sowohl SDA- als auch SCL-Leitungen sind Open-Drain-Treiber.
Es kann Leistung niedrig canot Treiber es hoch fahren.
Damit die Leitungen hoch gehen können, müssen Sie Pull-up-Widerstände bereitstellen

SPI-Protokoll:

SPI steht für die serielle Peripherieschnittstelle. Es ist eines der von Motorola entwickelten seriellen Kommunikationsprotokolle. Manchmal wird das SPI-Protokoll auch als 4-Draht-Protokoll bezeichnet. Es sind vier Drähte MOSI-, MISO-, SS- und SCLK.SPI-Protokoll erforderlich, die zur Kommunikation der Master- und Slave-Geräte verwendet werden. Der Master konfiguriert zuerst die Uhr mit einer Frequenz. Der Master wählt dann das bestimmte Slave-Gerät für die Kommunikation aus, indem er die Chipauswahltaste zieht. Dieses bestimmte Gerät wird ausgewählt und startet die Kommunikation zwischen dem Master und diesem bestimmten Slave. Der Master wählt jeweils nur einen Slave aus. Es ist ein Vollduplex-Kommunikationsprotokoll. Nicht beschränkt auf 8-Bit-Wörter bei der Bitübertragung.

Datenfluss zum SPI-Protokoll

CAN-Protokoll:

CAN steht für das Controller Area Network. Es ist ein serielles Kommunikationsprotokoll. Es werden zwei Drähte CAN High (H +) und CAN Low (H-) benötigt. Es wurde 1985 von der Firma Robert Bosh für fahrzeuginterne Netzwerke entwickelt. Es basiert auf einem nachrichtenorientierten Übertragungsprotokoll.