Vue d'ensemble des protocoles de communication électronique

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Introduction:

  • Protocole : Un ensemble de règles et de règlements s'appelle un protocole.
  • La communication: L'échange d'informations d'un système à un autre système avec un support est appelé communication.
  • Protocole de communication: Un ensemble de règles et de règlements qui permettent à deux appareils électroniques de se connecter pour échanger les données entre eux.

Types de protocoles de communication électronique:




Il existe deux types de protocoles de communication qui sont classés ci-dessous:

1. Protocole inter-système



2. Protocole intra-système

1. Protocole inter-système: Le protocole inter-système utilisé pour communiquer les deux appareils différents. Comme la communication entre l'ordinateur et le kit de microcontrôleur. La communication se fait via un système inter bus.


Protocole inter-système

Différentes catégories de protocole intersystème:

  • Protocole UART
  • Protocole USART
  • Protocole USB

2. Protocole intra-système: Le protocole intra-système est utilisé pour communiquer les deux appareils au sein du circuit imprimé. En utilisant ces protocoles intra-système, sans passer par des protocoles intra-système, nous allons étendre les périphériques du microcontrôleur. La complexité du circuit et la consommation d'énergie seront augmentées en utilisant le protocole intrasystème. En utilisant la complexité du circuit et la consommation d'énergie des protocoles intra-système, le coût est réduit et l'accès aux données est très sécurisé.

Protocole intra-système

Différentes catégories de protocole intersystème

  • Protocole I2C
  • Protocole SPI
  • Protocole CAN

Protocole UART:

UART signifie un émetteur et un récepteur asynchrones universels.UART Protocols est une communication série avec deux protocoles filaires. Les lignes de signal du câble de données sont étiquetées Rx et Tx. La communication série est couramment utilisée pour transmettre et recevoir le signal. Il est transféré et reçoit les données en série bit par bit sans impulsions de classe. L'UART prend des octets de données et envoie les bits individuels de manière séquentielle. UART est un protocole semi-duplex. Le semi-duplex signifie le transfert et la réception des données, mais pas en même temps. La plupart des contrôleurs ont un UART matériel à bord. Il utilise une seule ligne de données pour transmettre et recevoir les données. Il a un bit de démarrage, des données de 8 bits et un bit d’arrêt signifiant que le signal de transfert de données de 8 bits est élevé à faible.

Ex: e-mails, SMS, talkie-walkie.

Flux de données du protocole UART

Flux de données du protocole UART

Protocole USART:

USART représente un émetteur et un récepteur universels synchrones et asynchrones. Il s'agit d'une communication série d'un protocole à deux fils. Les lignes de signal du câble de données sont étiquetées Rx et TX. Ce protocole est utilisé pour transmettre et recevoir les données octet par octet avec les impulsions d'horloge. C'est un protocole full-duplex qui signifie transmettre et recevoir des données simultanément à différents débits de carte. Différents appareils communiquent avec le microcontrôleur selon ce protocole.

Ex: - Télécommunications.

Flux de données du protocole USART

Flux de données du protocole USART

Protocole USB:

USB signifie bus série universel. Encore une fois, il s'agit d'une communication série de protocole à deux fils. Les lignes de signal du câble de données sont étiquetées D + et D-. Ce protocole est utilisé pour communiquer avec les périphériques du système.Le protocole USB est utilisé pour envoyer et recevoir les données en série vers l'hôte et les périphériques.La communication USB nécessite un logiciel pilote basé sur la fonctionnalité du système.Les périphériques USB peuvent transférer des données sur le bus sans aucune demande sur l'ordinateur hôte. Aujourd'hui, la plupart des appareils utilisent cette technique pour communiquer avec le protocole USB. Comme un ordinateur pour communiquer avec le contrôleur ARM via USB. USB transfère les données dans différents modes .Le premier est le mode vitesse lente 10kbps à 100 kbps le second est le mode pleine vitesse 500kbps à 10mbps, le mode haute vitesse 25mbps à 400 Mbps.

Ex: souris, clavier, concentrateurs, commutateurs, clé USB.

Communication par protocole USB

Communication par protocole USB

Différences entre les protocoles inter-systèmes:

protocole de communication

Protocole I2C:

I2C signifie le circuit inter-intégré. I2C ne nécessite que deux fils connectant tous les périphériques au microcontrôleur.I2C nécessite deux fils SDA (ligne de données série) et SCL (ligne d'horloge série) pour transporter les informations entre les appareils. Il s'agit d'un protocole de communication maître vers esclave. Chaque esclave a une adresse unique. Le dispositif maître envoie l'adresse du dispositif esclave cible et le drapeau de lecture / écriture. L'adresse correspond à tout appareil esclave sur lequel l'appareil est allumé, les appareils esclaves restants sont en mode désactivé. Une fois que l'adresse correspond, la communication continue entre le maître et ce dispositif esclave et la transmission et la réception des données. L'émetteur envoie des données 8 bits, le récepteur répond 1 bit d'accusé de réception. Lorsque la communication est terminée, le maître émet la condition d'arrêt. Le bus I2C a été développé par Philips Semiconductors. Son objectif initial est de fournir un moyen facile de connecter le processeur aux puces périphériques. Les périphériques des systèmes embarqués sont souvent connectés au microcontrôleur en tant que périphériques mappés en mémoire. I2C ne nécessite que deux fils pour connecter tous les périphériques au microcontrôleur. Ces fils actifs, appelés SDA et SCL, sont tous deux bidirectionnels. La ligne SDA est une ligne de données série et la ligne SCA est une ligne d'horloge série.

Flux de données du protocole I2C

Flux de données du protocole I2C

Résistances de traction I2C:

Pourquoi étant donné les résistances de pull-up en ligne I2C SCL et SDA.

  • Les lignes SDA et SCL sont des pilotes à drain ouvert.
  • Il peut conduire à une faible puissance de sortie.
  • Pour que les lignes puissent aller haut, vous devez fournir des résistances de traction

Protocole SPI:

SPI signifie l'interface périphérique série. Il s'agit de l'un des protocoles de communication série développés par Motorola. Parfois, le protocole SPI est également appelé protocole 4 fils. Il nécessite un protocole MOSI, MISO, SS et SCLK.SPI à quatre fils utilisé pour communiquer les périphériques maître et esclave. Le maître configure d'abord l'horloge à l'aide d'une fréquence. Le maître sélectionne ensuite le dispositif esclave particulier pour la communication en tirant sur le bouton de sélection de puce. Ce périphérique particulier est sélectionné et démarre la communication entre le maître et cet esclave particulier. Le maître ne sélectionne qu'un seul esclave à la fois. Il s'agit d'un protocole de communication en duplex intégral. Non limité aux mots de 8 bits dans le cas du transfert de bits.

Flux de données du protocole SPI

Flux de données du protocole SPI

Protocole CAN:

CAN signifie le réseau de zone de contrôleur. C'est un protocole de communication série. Il nécessite deux fils CAN High (H +) et CAN low (H-). Il a été développé par la société Robert bosh en 1985 pour les réseaux embarqués. Il est basé sur un protocole de transmission orienté message.

Différences entre les protocoles inter-systèmes:

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