前書き:
- プロトコル :一連の規則と規制はプロトコルと呼ばれます。
- コミュニケーション: あるシステムから別のシステムへの媒体を使用した情報の交換は、通信と呼ばれます。
- 通信プロトコル: 2つの電子デバイスが接続してデータを相互に交換できるようにする一連の規則と規制。
電子通信プロトコルの種類:
以下に分類される通信プロトコルには2つのタイプがあります。
1.システム間プロトコル
2.システム内プロトコル
1.システム間プロトコル: 2つの異なるデバイスの通信に使用するシステム間プロトコル。コンピュータとマイクロコントローラキット間の通信のように。通信はバス間システムを介して行われます。
システム間プロトコルのさまざまなカテゴリ:
- UARTプロトコル
- USARTプロトコル
- USBプロトコル
2.システム内プロトコル: イントラシステムプロトコルは、回路基板内の2つのデバイスを通信するために使用されます。これらのシステム内プロトコルを使用しながら、システム内プロトコルに移動せずに、マイクロコントローラーの周辺機器を拡張します。システム内プロトコルを使用すると、回路の複雑さと消費電力が増加します。システム内プロトコルの回路の複雑さと消費電力を使用すると、コストが削減され、データへのアクセスが非常に安全になります。
システム間プロトコルのさまざまなカテゴリ
- I2Cプロトコル
- SPIプロトコル
- CANプロトコル
UARTプロトコル:
UARTは、ユニバーサル非同期送信機および受信機の略です。UARTプロトコルは、2つの有線プロトコルを使用したシリアル通信です。データケーブルの信号線には、RxおよびTxのラベルが付いています。シリアル通信は、信号の送受信に一般的に使用されます。クラスパルスなしでビットごとにデータを転送および受信します。 UARTはデータのバイトを受け取り、個々のビットを順番に送信します。 UARTは半二重プロトコルです。半二重とは、データの転送と受信を意味しますが、同時には行いません。ほとんどのコントローラーにはハードウェアUARTが搭載されています。データの送受信に単一のデータラインを使用します。 1つのスタートビット、8ビットのデータ、および1つのストップビットがあり、8ビットのデータ転送で信号がハイからローになります。
例:メール、SMS、トランシーバー。
UARTプロトコルデータフロー
USARTプロトコル:
USARTは、ユニバーサル同期および非同期送信機と受信機の略です。 2線式プロトコルのシリアル通信です。データケーブルの信号線には、RxおよびTXのラベルが付いています。このプロトコルは、クロックパルスとともにバイトごとにデータを送受信するために使用されます。これは全二重プロトコルであり、異なるボードレートで同時にデータを送受信することを意味します。さまざまなデバイスがマイクロコントローラーとこのプロトコルで通信します。
例:-電気通信。
USARTプロトコルデータフロー
USBプロトコル:
USBはユニバーサルシリアルバスの略です。これも2線式プロトコルのシリアル通信です。データケーブルの信号線には、D +およびD-のラベルが付いています。このプロトコルは、システム周辺機器との通信に使用されます。USBプロトコルは、データをホストおよび周辺機器とシリアルに送受信するために使用されます。USB通信には、システムの機能に基づくドライバーソフトウェアが必要です。USBデバイスは、ホストコンピュータでの要求なしのバス。現在、ほとんどのデバイスは、USBプロトコルとの通信にこの手法を使用しています。 USBを使用してARMコントローラーと通信するコンピューターのように。 USBはデータをさまざまなモードで転送します。1つ目は低速モード10kbps〜100 kbps、2つ目はフルスピードモード500 kbps〜10 mbps、高速モード25 mbps〜400Mbpsです。USBの最大ケーブル長は4メートルです。
例:マウス、キーボード、ハブ、スイッチ、ペンドライブ。
USBプロトコル通信
システム間プロトコルの違い:
I2Cプロトコル:
I2Cは相互集積回路の略です。 I2Cは、すべての周辺機器をマイクロコントローラーに接続する2本のワイヤーのみを必要とします。I2Cは、デバイス間で情報を伝送するために2本のワイヤーSDA(シリアルデータライン)とSCL(シリアルクロックライン)を必要とします。マスターからスレーブへの通信プロトコルです。各スレーブには一意のアドレスがあります。マスターデバイスは、ターゲットスレーブデバイスのアドレスと読み取り/書き込みフラグを送信します。アドレスは、デバイスがオンになっているすべてのスレーブデバイスと一致し、残りのスレーブデバイスは無効モードになります。アドレスが一致したら、マスターとそのスレーブデバイス間の通信を続行し、データを送受信します。送信機は8ビットのデータを送信し、受信機は1ビットの確認応答に応答します。通信が完了すると、マスターは停止条件を発行します。 I2Cバスは、PhilipsSemiconductorsによって開発されました。その本来の目的は、CPUを周辺機器チップに接続する簡単な方法を提供することです。組み込みシステムの周辺機器は、メモリマップドデバイスとしてマイクロコントローラに接続されることがよくあります。 I2Cは、すべての周辺機器をマイクロコントローラーに接続するために2本のワイヤーのみを必要とします。 SDAおよびSCLと呼ばれるこれらのアクティブワイヤは、どちらも双方向です。 SDAラインはシリアルデータラインであり、SCAラインはシリアルクロックラインです。
I2Cプロトコルデータフロー
I2Cプルアップ抵抗:
I2CSCLおよびSDAラインにプルアップ抵抗が与えられている理由。
- SDAラインとSCLラインはどちらもオープンドレインドライバーです。
- それはそれを高く出力低カノットドライバーを駆動することができます。
- ラインをハイにできるようにするには、プルアップ抵抗を提供する必要があります
SPIプロトコル:
SPIはシリアルペリフェラルインターフェースの略です。モトローラが開発したシリアル通信プロトコルの1つです。 SPIプロトコルは4線式プロトコルとも呼ばれます。マスターデバイスとスレーブデバイスの通信に使用される4線のMOSI、MISO、SS、およびSCLK.SPIプロトコルが必要です。マスターは最初に周波数を使用してクロックを構成します。次に、マスターはチップセレクトボタンを引いて、通信する特定のスレーブデバイスを選択します。その特定のデバイスが選択され、マスターとその特定のスレーブ間の通信が開始されます。マスターは一度に1つのスレーブのみを選択します。全二重通信プロトコルです。ビット転送の場合、8ビットワードに限定されません。
SPIプロトコルデータフロー
CANプロトコル:
CANはコントローラーエリアネットワークの略です。シリアル通信プロトコルです。 CAN High(H +)とCAN Low(H-)の2本のワイヤーが必要です。これは、1985年にRobertbosh社によって車載ネットワーク用に開発されました。これは、メッセージ指向の送信プロトコルに基づいています。
システム間プロトコルの違い:
写真クレジット:
- UARTプロトコルデータフロー QNX
- USARTプロトコルデータフロー コンピューターエンジニア
- によるUSBプロトコル通信 g-ecx.images-amazon
- I2Cプロトコルデータフロー ni
- SPIプロトコルデータフロー バイトパラダイム