전자 통신 프로토콜에 대한 개요

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소개:

  • 실험 계획안 : 일련의 규칙 및 규정을 프로토콜이라고합니다.
  • 통신: 매체를 사용하여 한 시스템에서 다른 시스템으로 정보를 교환하는 것을 통신이라고합니다.
  • 통신 프로토콜 : 두 개의 전자 장치를 연결하여 데이터를 서로 교환 할 수 있도록하는 일련의 규칙 및 규정입니다.

전자 통신 프로토콜의 유형 :




다음과 같은 두 가지 유형의 통신 프로토콜이 있습니다.

1. 인터 시스템 프로토콜



2. 시스템 내 프로토콜

1. 인터 시스템 프로토콜 : 서로 다른 두 장치를 통신하는 데 사용하는 시스템 간 프로토콜입니다. 컴퓨터와 마이크로 컨트롤러 키트 간의 통신과 같습니다. 통신은 인터 버스 시스템을 통해 이루어집니다.


인터 시스템 프로토콜

시스템 간 프로토콜의 다양한 범주 :

  • UART 프로토콜
  • USART 프로토콜
  • USB 프로토콜

2. 시스템 내 프로토콜 : Intra 시스템 프로토콜은 회로 기판 내에서 두 장치를 통신하는 데 사용됩니다. 이러한 내부 시스템 프로토콜을 사용하는 동안 시스템 내부 프로토콜로 이동하지 않고 마이크로 컨트롤러의 주변 장치를 확장 할 것입니다. 시스템 내 프로토콜을 사용하면 회로 복잡성과 전력 소비가 증가합니다. 시스템 내 프로토콜 회로 복잡성과 전력 소비를 사용하면 비용이 절감되고 데이터 액세스에 매우 안전합니다.

Intra System 프로토콜

시스템 간 프로토콜의 다양한 범주

  • I2C 프로토콜
  • SPI 프로토콜
  • CAN 프로토콜

UART 프로토콜 :

UART는 범용 비동기 송신기 및 수신기를 의미하며 UART 프로토콜은 두 개의 유선 프로토콜을 사용하는 직렬 통신입니다. 데이터 케이블 신호 라인은 Rx 및 Tx로 표시되어 있습니다. 직렬 통신은 일반적으로 신호를 송수신하는 데 사용됩니다. 클래스 펄스없이 비트 단위로 데이터를 직렬로 전송 및 수신합니다. UART는 데이터 바이트를 가져 와서 순차적 인 방식으로 개별 비트를 보냅니다. UART는 반이중 프로토콜입니다. 반이중은 데이터를 전송하고 수신하는 것을 의미하지만 동시에는 아닙니다. 대부분의 컨트롤러에는 하드웨어 UART가 보드에 있습니다. 데이터 송수신을 위해 단일 데이터 라인을 사용합니다. 하나의 시작 비트, 8 비트 데이터 및 원 스톱 비트는 8 비트 데이터 전송 신호가 높음에서 낮음을 의미합니다.

예 : 이메일, SMS, 워키 토키.

UART 프로토콜 데이터 흐름

UART 프로토콜 데이터 흐름

USART 프로토콜 :

USART는 범용 동기 및 비동기 송신기 및 수신기를 나타냅니다. 2 선 프로토콜의 직렬 통신입니다. 데이터 케이블 신호 라인은 Rx 및 TX로 표시되어 있습니다. 이 프로토콜은 클럭 펄스와 함께 데이터를 바이트 단위로 송수신하는 데 사용됩니다. 이는 서로 다른 보드 속도로 데이터를 동시에 송수신하는 것을 의미하는 전이중 프로토콜입니다. 다른 장치는이 프로토콜에 대해 마이크로 컨트롤러와 통신합니다.

예 :-통신.

USART 프로토콜 데이터 흐름

USART 프로토콜 데이터 흐름

USB 프로토콜 :

USB는 범용 직렬 버스를 의미합니다. 다시 2 선 프로토콜의 직렬 통신입니다. 데이터 케이블 신호 라인은 D + 및 D-로 표시되어 있습니다. 이 프로토콜은 시스템 주변 장치와 통신하는 데 사용됩니다 .USB 프로토콜은 호스트 및 주변 장치에 직렬로 데이터를 보내고받는 데 사용됩니다 .USB 통신에는 시스템 기능을 기반으로하는 드라이버 소프트웨어가 필요합니다 .USB 장치는 데이터를 전송할 수 있습니다. 호스트 컴퓨터에 대한 요청없이 버스. 이제 대부분의 장치는 USB 프로토콜과 통신하기 위해이 기술을 사용하고 있습니다. USB를 사용하여 ARM 컨트롤러와 통신하는 컴퓨터와 같습니다. USB는 데이터를 다른 모드로 전송합니다. 첫 번째는 저속 모드 10kbps ~ 100kbps이고 두 번째는 최대 속도 모드 500kbps ~ 10mbps, 고속 모드 25mbps ~ 400Mbps. USB 최대 케이블 길이는 4 미터입니다.

예 : 마우스, 키보드, 허브, 스위치, 펜 드라이브.

USB 프로토콜 통신

USB 프로토콜 통신

시스템 간 프로토콜의 차이점 :

통신 프로토콜

I2C 프로토콜 :

I2C는 통합 회로를 나타냅니다. I2C는 모든 주변 장치를 마이크로 컨트롤러에 연결하는 두 개의 와이어 만 필요하며, I2C는 장치간에 정보를 전달하기 위해 두 개의 와이어 SDA (직렬 데이터 라인)와 SCL (직렬 클록 라인)이 필요합니다. 슬레이브 통신 프로토콜에 대한 마스터입니다. 각 슬레이브에는 고유 한 주소가 있습니다. 마스터 디바이스는 대상 슬레이브 디바이스의 주소를 보내고 플래그를 읽고 / 씁니다. 주소는 장치가 켜져있는 모든 슬레이브 장치와 일치하고 나머지 슬레이브 장치는 비활성화 모드입니다. 주소가 일치하면 마스터와 해당 슬레이브 장치간에 통신을 진행하고 데이터를 송수신합니다. 송신기는 8 비트 데이터를 전송하고 수신기는 1 비트 승인에 응답합니다. 통신이 완료되면 마스터가 정지 조건을 발행합니다. I2C 버스는 Philips Semiconductors에서 개발했습니다. 원래 목적은 CPU를 주변 장치 칩에 쉽게 연결하는 방법을 제공하는 것입니다. 임베디드 시스템의 주변 장치는 종종 메모리 매핑 장치로 마이크로 컨트롤러에 연결됩니다. I2C는 모든 주변 장치를 마이크로 컨트롤러에 연결하기 위해 단 두 개의 와이어 만 필요합니다. SDA 및 SCL이라고하는 이러한 활성 와이어는 모두 양방향입니다. SDA 라인은 직렬 데이터 라인이고 SCA 라인은 직렬 클럭 라인입니다.

I2C 프로토콜 데이터 흐름

I2C 프로토콜 데이터 흐름

I2C 풀업 저항기 :

I2C SCL 및 SDA 라인에 풀업 저항이있는 이유.

  • SDA 및 SCL 라인은 모두 오픈 드레인 드라이버입니다.
  • 그것은 높은 출력 낮은 캐노 드라이버를 구동 할 수 있습니다.
  • 라인을 높이려면 풀업 저항을 제공해야합니다.

SPI 프로토콜 :

SPI는 직렬 주변 장치 인터페이스를 나타냅니다. Motorola에서 개발 한 직렬 통신 프로토콜 중 하나입니다. 때때로 SPI 프로토콜은 4-wire 프로토콜이라고도합니다. 마스터 및 슬레이브 장치를 통신하는 데 사용되는 4 개의 와이어 MOSI, MISO, SS 및 SCLK.SPI 프로토콜이 필요합니다. 마스터는 먼저 주파수를 사용하여 클럭을 구성합니다. 마스터는 칩 선택 버튼을 당겨 통신 할 특정 슬레이브 장치를 선택합니다. 특정 장치가 선택되고 마스터와 해당 특정 슬레이브 간의 통신을 시작합니다. 마스터는 한 번에 하나의 슬레이브 만 선택합니다. 전이중 통신 프로토콜입니다. 비트 전송의 경우 8 비트 워드로 제한되지 않습니다.

SPI 프로토콜 데이터 흐름

SPI 프로토콜 데이터 흐름

CAN 프로토콜 :

CAN은 컨트롤러 영역 네트워크를 나타냅니다. 직렬 통신 프로토콜입니다. CAN High (H +) 및 CAN low (H-) 두 개의 와이어가 필요합니다. 차량 내 네트워크를 위해 1985 년 Robert bosh 회사가 개발했습니다. 메시지 지향 전송 프로토콜을 기반으로합니다.

시스템 간 프로토콜의 차이점 :

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