Invoering:

Protocol : Een reeks regels en voorschriften wordt een protocol genoemd.
Communicatie: Uitwisseling van informatie van het ene systeem naar het andere met een medium wordt communicatie genoemd.
Communicatie protocol: Een reeks regels en voorschriften waarmee twee elektronische apparaten verbinding kunnen maken om de gegevens met elkaar uit te wisselen.

Soorten elektronische communicatieprotocollen:

Er zijn twee soorten communicatieprotocollen die hieronder worden geclassificeerd:

1. Inter systeemprotocol

2. Intra-systeemprotocol

1. Inter systeemprotocol: Het inter-systeemprotocol gebruikt om de twee verschillende apparaten te communiceren. Zoals communicatie tussen computer naar microcontroller-kit. De communicatie verloopt via een interbussysteem.

Inter systeemprotocol

Verschillende categorieën Intersystem-protocol:

UART-protocol
USART-protocol
USB-protocol

2. Intra-systeemprotocol: Het Intra-systeemprotocol wordt gebruikt om de twee apparaten binnen de printplaat te communiceren. Terwijl we deze intra-systeemprotocollen gebruiken, zullen we de randapparatuur van de microcontroller uitbreiden zonder naar intrasysteemprotocollen te gaan. De complexiteit van het circuit en het stroomverbruik zullen worden verhoogd door een intrasysteemprotocol te gebruiken. Met behulp van intra-systeemprotocollen circuitcomplexiteit en stroomverbruik, worden de kosten verlaagd en is het zeer veilig om toegang te krijgen tot de gegevens.

Intra-systeemprotocol

Verschillende categorieën Intersystem-protocol

I2C-protocol
SPI-protocol
CAN-protocol

UART-protocol:

UART staat voor een universele asynchrone zender en ontvanger. UART Protocols is een seriële communicatie met twee bedrade protocollen. De datakabelsignaallijnen zijn gelabeld als Rx en Tx. Seriële communicatie wordt gewoonlijk gebruikt voor het verzenden en ontvangen van het signaal. Het wordt bit voor bit overgedragen en ontvangt de gegevens serieel zonder klassepulsen. De UART neemt bytes aan gegevens en verzendt de afzonderlijke bits op een sequentiële manier. UART is een half-duplex-protocol. Half-duplex betekent het overdragen en ontvangen van de gegevens, maar niet tegelijkertijd. De meeste controllers hebben hardware UART aan boord. Het gebruikt een enkele datalijn voor het verzenden en ontvangen van de gegevens. Het heeft één startbit, 8-bits gegevens en één stopbit, wat betekent dat het signaal van de 8-bits gegevensoverdracht van hoog naar laag is.

Bijv: e-mails, sms, walkietalkie.

UART-protocol gegevensstroom

USART-protocol:

USART staat voor een universele synchrone en asynchrone zender en ontvanger. Het is een seriële communicatie van een tweedraadsprotocol. De datakabelsignaallijnen zijn gelabeld als Rx en TX. Dit protocol wordt gebruikt voor het verzenden en ontvangen van de gegevens byte voor byte samen met de klokpulsen. Het is een full-duplex protocol dat inhoudt dat gegevens gelijktijdig naar verschillende bordsnelheden worden verzonden en ontvangen. Verschillende apparaten communiceren met de microcontroller met dit protocol.

Ex: -Telecommunicatie.

USART Protocol gegevensstroom

USB-protocol:

USB staat voor universele seriële bus. Nogmaals, het is een seriële communicatie van een tweedraadsprotocol. De signaallijnen van de datakabels zijn gemarkeerd met D + en D-. Dit protocol wordt gebruikt om te communiceren met de systeemrandapparatuur. USB-protocol wordt gebruikt om de gegevens serieel naar de host en randapparatuur te verzenden en te ontvangen. USB-communicatie vereist stuurprogrammasoftware die is gebaseerd op de functionaliteit van het systeem. USB-apparaten kunnen gegevens overbrengen op de bus zonder enig verzoek op de hostcomputer. Tegenwoordig gebruiken de meeste apparaten deze techniek om te communiceren met het USB-protocol. Zoals een computer om te communiceren met de ARM-controller via USB. USB-overdracht van de gegevens verschillende modi. De eerste is de langzame modus 10 kbps tot 100 kbps, de tweede is de volledige snelheid modus 500 kbps tot 10 mbps, hoge snelheid modus 25 mbps tot 400 Mbps. USB maximale kabellengte van 4 meter.

Bijv: muis, toetsenbord, hubs, schakelaars, pen drive.

USB-protocolcommunicatie

Verschillen tussen de inter-systeemprotocollen:

communicatie protocol

I2C-protocol:

I2C staat voor de inter-geïntegreerde schakeling. I2C vereist slechts twee draden die alle randapparatuur met de microcontroller verbinden. I2C vereist twee draden SDA (seriële datalijn) en SCL (seriële kloklijn) om informatie tussen apparaten te verzenden. Het is een master naar een slaaf communicatieprotocol. Elke slaaf heeft een uniek adres. Het meesterapparaat verzendt het adres van het doelslaafapparaat en leest / schrijft vlag. Het adres komt overeen met elk slave-apparaat waarop het apparaat is ingeschakeld, de overige slave-apparaten zijn uitgeschakeld. Zodra het adres overeenkomt, gaat de communicatie verder tussen de master en dat slaafapparaat en worden de gegevens verzonden en ontvangen. De zender verzendt 8-bits gegevens, de ontvanger antwoordt 1-bits bevestiging. Wanneer de communicatie is voltooid, geeft de master de stopconditie af. De I2C-bus is ontwikkeld door Philips Semiconductors. Het oorspronkelijke doel is om een gemakkelijke manier te bieden om de CPU op randapparatuurchips aan te sluiten. Randapparatuur in embedded systemen zijn vaak verbonden met de microcontroller als geheugen toegewezen apparaten. I2C heeft slechts twee draden nodig om alle randapparatuur op de microcontroller aan te sluiten. Deze actieve draden, SDA en SCL genaamd, zijn beide bidirectioneel. SDA-lijn is een seriële datalijn en de SCA-lijn is een seriële kloklijn.

I2C protocale gegevensstroom

“pijplijnverwerking in computerarchitectuur ”

I2C pull-up weerstanden:

Waarom gezien de pull-up weerstanden in de I2C SCL- en SDA-lijn.

Zowel SDA- als SCL-lijnen zijn open-drain-stuurprogramma's.
Het kan de output laag sturen, de canot-driver het hoog.
Om de lijnen hoog te kunnen laten gaan, moet u zorgen voor pull-up-weerstanden

SPI-protocol:

SPI staat voor de seriële perifere interface. Het is een van de seriële communicatieprotocollen die zijn ontwikkeld door Motorola. Soms wordt het SPI-protocol ook wel een 4-draads protocol genoemd. Het vereist vier draden MOSI, MISO, SS en SCLK.SPI-protocol dat wordt gebruikt om de master- en slave-apparaten te communiceren. De master configureert eerst de klok met behulp van een frequentie. De meester selecteert vervolgens het specifieke slaafapparaat voor communicatie door aan de chipselectieknop te trekken. Dat specifieke apparaat wordt geselecteerd en start de communicatie tussen master en die specifieke slaaf. De master selecteert slechts één slaaf tegelijk. Het is een full-duplex communicatieprotocol. Niet beperkt tot 8-bits woorden in het geval van bitoverdracht.

SPI-protocol gegevensstroom

CAN-protocol:

CAN staat voor het controller area network. Het is een serieel communicatieprotocol. Het vereist twee draden CAN High (H +) en CAN low (H-). Het werd in 1985 ontwikkeld door het bedrijf Robert bosh voor netwerken in voertuigen. Het is gebaseerd op een berichtgeoriënteerd transmissieprotocol.