Introducció:

Protocol : Un conjunt de normes i reglaments s’anomena protocol.
Comunicació: L’intercanvi d’informació d’un sistema a un altre amb un mitjà s’anomena comunicació.
Protocol de comunicació: Un conjunt de normes i regulacions que permeten la connexió de dos dispositius electrònics per intercanviar les dades entre si.

Tipus de protocols de comunicació electrònica:

Hi ha dos tipus de protocols de comunicació que es classifiquen a continuació:

1. Protocol de sistemes inter

2. Protocol intra sistema

1. Protocol de sistemes inter: El protocol intersistema que s’utilitza per comunicar els dos dispositius diferents. Com la comunicació entre equip i kit de microcontrolador. La comunicació es realitza mitjançant un sistema interbus.

Protocol de sistemes inter

Diferents categories de protocol intersistema:

Protocol UART
USART Protocol
Protocol USB

2. Protocol dins del sistema: El protocol del sistema intra s’utilitza per comunicar els dos dispositius dins de la placa de circuit. Mentre utilitzem aquests protocols intra-sistema, sense anar a protocols intrasistèmics, ampliarem els perifèrics del microcontrolador. La complexitat del circuit i el consum d'energia s'incrementaran mitjançant l'ús del protocol intrasistema. Utilitzant la complexitat del circuit i els consums d’energia dels protocols del sistema, es redueix el cost i és molt segur accedir a les dades.

Protocol Intra System

Diferents categories de protocol intersistema

Protocol I2C
Protocol SPI
Protocol CAN

Protocol UART:

UART significa un transmissor i un receptor asíncron universal. UART Protocols és una comunicació en sèrie amb dos protocols per cable. Les línies de senyal del cable de dades s’etiqueten com a Rx i Tx. La comunicació en sèrie s’utilitza habitualment per transmetre i rebre el senyal. Es transfereix i rep les dades en sèrie bit per bit sense impulsos de classe. La UART pren bytes de dades i envia els bits individuals de manera seqüencial. UART és un protocol semi-dúplex. Mitjans dúplex significa transferir i rebre les dades, però no al mateix temps. La majoria dels controladors tenen UART de maquinari a bord. Utilitza una única línia de dades per transmetre i rebre les dades. Té un bit d’inici, dades de 8 bits i bit d’una parada que significa que la transferència de dades de 8 bits del senyal d’un d’alt a baix.

Ex: correus electrònics, SMS, walkie-talkie.

Flux de dades del protocol UART

USART Protocol:

USART significa un transmissor i un receptor síncrons i asíncrons universals. És una comunicació en sèrie d’un protocol de dos fils. Les línies de senyal del cable de dades s’etiqueten com a Rx i TX. Aquest protocol s’utilitza per transmetre i rebre les dades byte per byte juntament amb els polsos del rellotge. És un protocol full-duplex que significa transmetre i rebre dades simultàniament a diferents velocitats de la placa. Diferents dispositius es comuniquen amb el microcontrolador a aquest protocol.

Ex: -Telecomunicacions.

Flux de dades del protocol USART

Protocol USB:

USB significa bus sèrie universal. Una vegada més, és una comunicació en sèrie de protocol de dos fils. Les línies de senyal del cable de dades s’etiqueten amb D + i D-. Aquest protocol s’utilitza per comunicar-se amb els perifèrics del sistema. El protocol USB s’utilitza per enviar i rebre les dades en sèrie al dispositiu amfitrió i perifèric. La comunicació USB requereix un programa de control basat en la funcionalitat del sistema. Els dispositius USB poden transferir dades el bus sense cap sol·licitud a l’ordinador amfitrió. Ara la majoria dels dispositius fan servir aquesta tècnica per comunicar-se amb el protocol USB. Com l'ordinador per comunicar-se amb el controlador ARM mitjançant USB. USB transfereix les diferents maneres de dades. El primer és el mode de velocitat lenta de 10 kbps a 100 kbps, el segon és el mode de velocitat completa de 500 kbps a 10 Mbps, el mode d'alta velocitat de 25 Mbps a 400 Mbps. La longitud màxima del cable USB de 4 metres.

Ex: ratolí, teclat, concentradors, commutadors, pen drive.

Comunicació de protocol USB

Diferències entre els protocols del sistema inter:

protocol de comunicació

Protocol I2C:

I2C significa el circuit inter-integrat. I2C requereix només dos cables que connectin tots els perifèrics al microcontrolador. I2C requereix dos cables SDA (línia de dades en sèrie) i SCL (línia de rellotge en sèrie) per transportar informació entre els dispositius. És un protocol de comunicació mestre a esclau. Cada esclau té una adreça única. El dispositiu mestre envia l'adreça del dispositiu esclau de destinació i marca / llegeix / escriu. L'adreça coincideix amb qualsevol dispositiu esclau que el dispositiu estigui activat, la resta de dispositius esclaus estan desactivats. Un cop l'adreça coincideixi, procediu a la comunicació entre el mestre i aquest dispositiu esclau i transmetre i rebre les dades. El transmissor envia dades de 8 bits, el receptor respon 1 bit de confirmació. Quan es completa la comunicació, el mestre emet la condició d'aturada. El bus I2C va ser desenvolupat per Philips Semiconductors. El seu propòsit original és proporcionar una manera fàcil de connectar la CPU a xips de perifèrics. Els dispositius perifèrics dels sistemes incrustats sovint es connecten al microcontrolador com a dispositius mapejats amb memòria. I2C només requereix dos cables per connectar tots els perifèrics al microcontrolador. Aquests cables actius, anomenats SDA i SCL, són bidireccionals. La línia SDA és una línia de dades sèrie i la línia SCA és una línia de rellotge sèrie.

Flux protocal de dades I2C

“com funciona un motor d’inducció de corrent altern ”

Resistències de tracció I2C:

Per què teniu en compte les resistències pull-up de la línia I2C SCL i SDA?

Tant les línies SDA com SCL són controladors de drenatge obert.
Pot conduir a una sortida baixa.
Perquè les línies puguin pujar a l’altura, heu de proporcionar resistències de tracció

Protocol SPI:

SPI significa la interfície perifèrica de sèrie. És un dels protocols de comunicació en sèrie desenvolupats per Motorola. Algunes vegades, el protocol SPI també s’anomena protocol de 4 fils. Requereix quatre protocols MOSI, MISO, SS i SCLK.SPI per a comunicar els dispositius mestre i esclau. El mestre primer configura el rellotge mitjançant una freqüència. Aleshores, el mestre selecciona el dispositiu esclau particular per a la comunicació prement el botó de selecció de xip. Aquest dispositiu concret es selecciona i inicia la comunicació entre el mestre i aquest esclau en particular. El mestre només selecciona un esclau a la vegada. És un protocol de comunicació full-duplex. No limitat a paraules de 8 bits en cas de transferència de bits.

Flux de dades del protocol SPI

Protocol CAN:

CAN significa la xarxa d’àrea del controlador. És un protocol de comunicació en sèrie. Requereix dos cables CAN High (H +) i CAN low (H-). Va ser desenvolupat per la companyia Robert bosh el 1985 per a xarxes integrades en vehicles. Es basa en un protocol de transmissió orientat a missatges.