מבוא:

נוהל : מערכת חוקים ותקנות נקראת פרוטוקול.
תִקשׁוֹרֶת: חילופי מידע ממערכת אחת למערכת אחרת עם מדיום נקראים תקשורת.
פרוטוקול תקשורת: מכלול חוקים ותקנות המאפשרים להתחבר לשני מכשירים אלקטרוניים כדי להחליף את הנתונים זה לזה.

סוגי פרוטוקולי תקשורת אלקטרונית:

ישנם שני סוגים של פרוטוקולי תקשורת המסווגים להלן:

1. פרוטוקול בין מערכות

2. פרוטוקול תוך מערכת

1. פרוטוקול בין מערכות: הפרוטוקול הבין-מערכי המשמש לתקשורת בין שני המכשירים השונים. כמו תקשורת בין ערכת מחשב למיקרו-בקר. התקשורת נעשית באמצעות מערכת אינטר-אוטובוסים.

פרוטוקול בין מערכות

קטגוריות שונות של פרוטוקול אינטרסיסטם:

פרוטוקול UART
פרוטוקול USART
פרוטוקול USB

2. פרוטוקול תוך מערכת: פרוטוקול מערכת ה- Intra משמש לתקשורת בין שני ההתקנים בתוך המעגל. תוך שימוש בפרוטוקולים פנים-מערכתיים אלה, מבלי לעבור לפרוטוקולים תוך-מערכתיים נרחיב את ציוד היקפי של המיקרו-בקר. מורכבות המעגל וצריכת החשמל יגדלו באמצעות פרוטוקול תוך מערכת. באמצעות מורכבות מעגלים וצריכת חשמל בתוך פרוטוקולים מערכתית, העלות יורדת והיא מאוד בטוחה לגישה לנתונים.

פרוטוקול תוך מערכת

קטגוריות שונות של פרוטוקול אינטרסיסטם

פרוטוקול I2C
פרוטוקול SPI
פרוטוקול CAN

פרוטוקול UART:

UART מייצג משדר ומקלט אסינכרוני אוניברסלי. פרוטוקולי UART הם תקשורת טורית עם שני פרוטוקולים קווית. קווי האות של כבל הנתונים מתויגים כ- Rx ו- Tx. תקשורת טורית משמשת בדרך כלל להעברה ולקבלת האות. הוא מועבר ומקבל את הנתונים סדרתית טיפין טיפין ללא פעימות מחלקה. ה- UART לוקח בתים של נתונים ושולח את הסיביות הבודדות באופן רציף. UART הוא פרוטוקול חצי דופלקס. חצי דופלקס פירושו העברת וקבלת הנתונים אך לא בו זמנית. ברוב הבקרים יש UART חומרה. הוא משתמש בקו נתונים יחיד להעברת וקבלת הנתונים. יש לו סיבית התחלה אחת, נתונים של 8 סיביות וסיבית נקודת עצירה פירושה שהאות של העברת נתונים של 8 סיביות הוא גבוה עד נמוך.

לדוגמא: מיילים, SMS, מכשיר קשר.

זרימת נתונים של פרוטוקול UART

פרוטוקול USART:

USART מייצג משדר ומקלט סינכרוני ואסינכרוני אוניברסלי. זוהי תקשורת סדרתית של פרוטוקול דו-חוטי. קווי האות של כבל הנתונים מתויגים כ- Rx ו- TX. פרוטוקול זה משמש להעברה וקבלת בתים הנתונים בתים יחד עם פעימות השעון. זהו פרוטוקול דופלקס מלא שמשמעותו העברת וקבלת נתונים בו זמנית לתעריפי לוח שונים. התקנים שונים מתקשרים עם מיקרו-בקר לפרוטוקול זה.

לדוגמא: -תקשורת.

זרימת נתונים של פרוטוקול USART

פרוטוקול USB:

USB מייצג אוטובוס טורי אוניברסלי. שוב זוהי תקשורת סדרתית של פרוטוקול דו-חוטי. קווי האות של כבל הנתונים מסומנים D + ו- D-. פרוטוקול זה משמש לתקשורת עם ציוד היקפי למערכת. פרוטוקול USB משמש לשליחה וקבלת הנתונים באופן סדרתי למארח ולהתקנים היקפיים. תקשורת USB דורשת תוכנת מנהל התקן המבוססת על פונקציונליות המערכת. התקני USB יכולים להעביר נתונים על האוטובוס ללא כל בקשה במחשב המארח. כעת מרבית המכשירים ביום משתמשים בטכניקה זו לצורך תקשורת עם פרוטוקול USB. כמו מחשב כדי לתקשר עם בקר ARM באמצעות USB. USB מעביר את הנתונים במצבים שונים. הראשון הוא מצב מהירות איטית 10kbps עד 100 kbps השני הוא מצב מהירות מלאה 500kbps ל 10mbps, מצב מהיר במהירות 25mbps ל 400 Mbps. USB אורך כבל מרבי של 4 מטר.

לדוגמא: עכבר, מקלדת, רכזות, מתגים, כונן עט.

תקשורת פרוטוקול USB

ההבדלים בין הפרוטוקולים הבין-מערכתיים:

פרוטוקול תקשורת

פרוטוקול I2C:

I2C מייצג את המעגל המשולב. I2C דורש שני חוטים בלבד המחברים את כל ציוד היקפי למיקרו-בקר. I2C דורש שני חוטי SDA (קו נתונים סדרתי) ו- SCL (קו שעון סדרתי) כדי להעביר מידע בין התקנים. זהו אדון לפרוטוקול תקשורת עבדים. לכל עבד יש כתובת ייחודית. מכשיר המאסטר שולח את כתובת מכשיר העבד היעד וקורא / כותב דגל. הכתובת תואמת לכל מכשיר עבדים שהמכשיר פועל, מכשירי העבד הנותרים במצב מושבת. ברגע שהכתובת מתאימה, תקשורת ממשיכה בין מאסטר לאותו מכשיר עבדים ומשדרת ומקבלת הנתונים. המשדר שולח נתונים של 8 סיביות, המקלט משיב על ביט אחד של אישור. לאחר סיום התקשורת נושא האב תנאי ההפסקה. אוטובוס ה- I2C פותח על ידי פיליפס סמיקונדקטורס. מטרתו המקורית היא לספק דרך קלה לחיבור מעבד לשבבי ציוד היקפי. התקנים היקפיים במערכות משובצות מחוברים לרוב למיקרו-בקר כהתקנים ממופים זיכרון. I2C דורש שני חוטים בלבד לחיבור כל ציוד היקפי למיקרו-בקר. חוטים פעילים אלה, הנקראים SDA ו- SCL, שניהם דו כיווניים. קו SDA הוא קו נתונים סדרתי וקו SCA הוא קו שעון סדרתי.

זרימת נתונים פרוטוקלית I2C

“סוגים של מכונות ריתוך קשת ”

נגדי משיכה I2C:

מדוע לאור הנגדים הנמשכים בקו I2C SCL ו- SDA.

קווי SDA ו- SCL הם מנהלי התקנים פתוחים.
זה יכול להניע פלט נמוך יותר.
כדי שהקווים יוכלו להגיע גבוה עליכם לספק נגדי משיכה

פרוטוקול SPI:

SPI מייצג ממשק היקפי סדרתי. זהו אחד מפרוטוקולי התקשורת הטורית שפיתחה מוטורולה. לפעמים נקרא פרוטוקול SPI גם פרוטוקול בן 4 חוטים. זה דורש ארבעה חוטים MOSI, MISO, SS ו- פרוטוקול SCLK.SPI המשמשים לתקשורת המאסטר והתקני העבדים. המאסטר מגדיר תחילה את השעון באמצעות תדר. לאחר מכן המאסטר בוחר את התקן העבדים המסוים לתקשורת על ידי לחיצה על כפתור בחירת השבב. מכשיר מסוים זה נבחר ומתחיל את התקשורת בין המאסטר לעבד המסוים. המאסטר בחר רק עבד אחד בכל פעם. זהו פרוטוקול תקשורת של דופלקס מלא. לא מוגבל למילים של 8 סיביות במקרה של העברת סיביות.

זרימת נתונים של פרוטוקול SPI

פרוטוקול CAN:

CAN מייצג את רשת אזור הבקר. זהו פרוטוקול תקשורת סדרתי. זה דורש שני חוטים CAN גבוהים (H +) ו- CAN נמוך (H-). הוא פותח על ידי חברת רוברט בוש בשנת 1985 עבור רשתות ברכב. הוא מבוסס על פרוטוקול העברה ממוקד הודעות.