Úvod:

Protokol : Súbor pravidiel a predpisov sa nazýva protokol.
Komunikácia: Výmena informácií z jedného systému do iného systému s médiom sa nazýva komunikácia.
Komunikačný protokol: Súbor pravidiel a predpisov, ktoré umožňujú pripojenie dvoch elektronických zariadení na vzájomnú výmenu údajov.

Typy protokolov elektronickej komunikácie:

Existujú dva typy komunikačných protokolov, ktoré sú klasifikované nižšie:

1. Medzisystémový protokol

2. Intra systémový protokol

1. Medzisystémový protokol: Medzisystémový protokol používaný na komunikáciu dvoch rôznych zariadení. Rovnako ako komunikácia medzi počítačom a súpravou mikrokontrolérov. Komunikácia sa uskutočňuje prostredníctvom medzibusového systému.

Medzisystémový protokol

Rôzne kategórie medzisystémového protokolu:

Protokol UART
Protokol USART
USB protokol

2. Intra systémový protokol: Na komunikáciu dvoch zariadení v doske s obvodmi sa používa systémový protokol Intra. Pri používaní týchto intrasystémových protokolov bez toho, aby sme prešli k intrasystemovým protokolom, rozšírime periférie mikrokontroléra. Zložitosť obvodu a spotreba energie sa zvýšia použitím protokolu intrasystem. Vďaka zložitosti obvodu a spotrebe energie v rámci systémových protokolov sa náklady znižujú a je veľmi bezpečný prístup k údajom.

Intra systémový protokol

Rôzne kategórie medzisystémového protokolu

Protokol I2C
SPI protokol
Protokol CAN

Protokol UART:

UART znamená univerzálny asynchrónny vysielač a prijímač. UART protocols je sériová komunikácia s dvoma káblovými protokolmi. Signálne vedenia dátového kábla sú označené ako Rx a Tx. Na prenos a príjem signálu sa bežne používa sériová komunikácia. Prenáša sa a prijíma údaje sériovo po bitoch bez impulzov triedy. UART berie bajty dát a odosiela jednotlivé bity postupne. UART je protokol s polovičným duplexom. Poloduplex znamená prenos a príjem údajov, ale nie súčasne. Väčšina ovládačov má na palube hardvér UART. Na prenos a príjem údajov používa jednu dátovú linku. Má jeden štartovací bit, 8-bitové dáta a jeden stop-bit znamená, že 8-bitový dátový prenos signálu je od najvyššieho po najnižší.

Príklad: e-maily, SMS, vysielačka.

Tok údajov protokolu UART

“regulátor napätia 120v až 5v ”

Protokol USART:

USART znamená univerzálny synchrónny a asynchrónny vysielač a prijímač. Jedná sa o sériovú komunikáciu dvojvodičového protokolu. Signálne vedenia dátového kábla sú označené ako Rx a TX. Tento protokol sa používa na vysielanie a príjem dát po bajtoch spolu s hodinovými impulzmi. Jedná sa o protokol s úplným duplexom, ktorý znamená súčasné a súčasné vysielanie dát na rôzne rýchlosti kariet. Rôzne zariadenia komunikujú s mikrokontrolérom podľa tohto protokolu.

Príklad: - Telekomunikácie.

Tok údajov protokolu USART

USB protokol:

USB je skratka pre univerzálnu sériovú zbernicu. Opäť ide o sériovú komunikáciu dvojvodičového protokolu. Signálne vedenia dátového kábla sú označené D + a D-. Tento protokol sa používa na komunikáciu s perifériami systému. Protokol USB sa používa na sériové odosielanie a príjem údajov do hostiteľa a periférnych zariadení. Komunikácia USB vyžaduje softvér ovládača, ktorý je založený na funkčnosti systému. Zariadenia USB môžu prenášať údaje na na hostiteľskom počítači. Dnes väčšina zariadení používa túto techniku na komunikáciu s protokolom USB. Rovnako ako počítač komunikuje s radičom ARM pomocou USB. USB prenáša dáta v rôznych režimoch. Prvý je režim s nízkou rýchlosťou 10 kb / s až 100 kb / s, druhý je režim s plnou rýchlosťou 500 kb / s až 10 Mb / s, vysokorýchlostný režim s rýchlosťou 25 Mb / s až 400 Mb / s. Maximálna dĺžka kábla USB je 4 metre.

Príklad: myš, klávesnica, rozbočovače, prepínače, pero.

Komunikácia pomocou protokolu USB

Rozdiely medzi medzisystémovými protokolmi:

komunikačný protokol

Protokol I2C:

I2C je skratka pre interintegrovaný obvod. I2C vyžaduje na prenos informácií medzi zariadeniami iba dva vodiče, ktoré pripájajú všetky periférie k mikrokontroléru. I2C vyžaduje dva vodiče SDA (sériová dátová linka) a SCL (sériová hodinová linka). Je to komunikačný protokol typu master to slave. Každý otrok má jedinečnú adresu. Hlavné zariadenie odošle adresu cieľového podriadeného zariadenia a príznak čítania / zápisu. Adresa sa zhoduje s akýmkoľvek podradeným zariadením, ktoré je zapnuté, zvyšné podriadené zariadenia sú deaktivované. Akonáhle je adresa zhodná, komunikácia pokračuje medzi nadradeným a týmto podradeným zariadením a vysielaním a prijímaním údajov. Vysielač posiela 8-bitové dáta, prijímač odpovedá 1-bitom na potvrdenie. Keď je komunikácia dokončená, master vydá podmienku zastavenia. Zbernica I2C bola vyvinutá spoločnosťou Philips Semiconductors. Jeho pôvodným účelom je poskytnúť jednoduchý spôsob pripojenia CPU k periférnym čipom. Periférne zariadenia v zabudovaných systémoch sú často pripojené k mikrokontroléru ako zariadenia s mapovanou pamäťou. I2C vyžaduje na pripojenie všetkých periférií k mikrokontroléru iba dva vodiče. Tieto aktívne vodiče, nazývané SDA a SCL, sú obojsmerné. Linka SDA je sériová dátová linka a linka SCA sériová hodinová linka.

Tok protokolových dát I2C

Pull-up rezistory I2C:

Prečo dané pull-up rezistory v linke I2C SCL a SDA.

Linky SDA aj SCL sú ovládače s otvoreným odtokom.
Môže riadiť výstup s nízkou úrovňou Canot a vysoko.
Aby linky mohli ísť vysoko, musíte poskytnúť pull-up rezistory

Protokol SPI:

SPI znamená sériové periférne rozhranie. Je to jeden zo sériových komunikačných protokolov vyvinutých spoločnosťou Motorola. Protokol SPI sa niekedy nazýva aj 4-drôtový protokol. Vyžaduje štyri vodiče MOSI, MISO, SS a SCLK.SPI protokol používaný na komunikáciu zariadení typu master a slave. Master najskôr nakonfiguruje hodiny pomocou frekvencie. Master potom vyberie konkrétne podradené zariadenie pre komunikáciu potiahnutím tlačidla výberu čipu. Vyberie sa dané zariadenie a spustí sa komunikácia medzi nadriadeným a konkrétnym podriadeným. Master vyberá naraz iba jedného podriadeného. Jedná sa o plne duplexný komunikačný protokol. Nie je obmedzené na 8-bitové slová v prípade prenosu bitov.

Tok údajov protokolu SPI

Protokol CAN:

CAN znamená sieť riadiacej oblasti. Je to sériový komunikačný protokol. Vyžaduje dva vodiče CAN High (H +) a CAN low (H-). Bola vyvinutá spoločnosťou Robert bosh v roku 1985 pre siete vo vozidlách. Je založený na prenosovom protokole zameranom na správy.