What is a serial port communication protocol? There are several common ones.

2020-08-11 17:55:30 Controlo Inteligente Zongheng 5

What is a serial communication protocol? In layman’s terms: it is the protocol transmission method used in serial communication. The explanation in professional terms is: the data sent by serial port one is sent to serial port two, and both of them adopt a specific data packet format before they can be sent and received. If they all use the RS232 protocol, then they can send and receive data between them. This is the serial communication protocol.

There are several serial communication protocols

Before talking about several common communication protocols for serial ports, we need to know that serial communication protocols include internal communication system protocols and inter-system protocols. So let’s explain them one by one below.

Internal system protocols: Common ones include CAN protocol, I2C protocol, and SPI protocol

Inter-system protocols: Common ones include USART protocol, UART protocol, and USB protocol.

What is an internal system protocol? An internal system protocol is used to communicate between two devices on the board. While using these in-system protocols we will extend the peripherals of the microcontroller without using the in-system protocols. Using in-system protocols increases circuit complexity and power consumption. Using in-system protocols, circuit complexity and power consumption are reduced, costs are reduced, and access to data is very secure.

What is an intersystem protocol? An intersystem protocol used to communicate between two different devices. Just like the communication between the computer and the microcontroller kit. Communication takes place via the internal bus system.

Protocolo CAN

CAN significa Controller Area Network (rede de controlo). Trata-se de um protocolo de comunicação em série. Requer duas linhas CAN high (H) e CAN low (H-). Foi desenvolvido pela Robert Bosh Corporation em 1985 para utilização em redes automóveis. Baseia-se num protocolo de transporte orientado para as mensagens.

O protocolo CAN é normalmente utilizado em redes electrónicas em automóveis, aviões e sistemas médicos. Os produtos comuns incluem o equipamento CAN para Ethernet USR-CANET200

A década de 1970 foi a época em que os fabricantes de automóveis começaram a introduzir novas funcionalidades, como travões anti-bloqueio, ar condicionado, controlo das mudanças, fechaduras das portas com comando centralizado, etc. Estas características implicam cablagens adicionais e designs complexos, aumentando os custos e os riscos. Para ultrapassar estes problemas, a Robert Bosch introduziu o protocolo CAN na década de 1980. Este protocolo de comunicação em série foi posteriormente normalizado como ISO11898 em 1993. Foi o protocolo CAN que transformou completamente a comunicação entre sensores avançados.

Protocolo I2C

O bus I2C foi desenvolvido pela Philips Semiconductors. O seu objetivo original era proporcionar uma forma fácil de ligar a CPU a chips periféricos. Os periféricos em sistemas incorporados são frequentemente ligados ao microcontrolador como dispositivos mapeados na memória. O I2C requer apenas dois fios para ligar todos os periféricos ao microcontrolador. Estas linhas activas, chamadas SDA e SCL, são bidireccionais. A linha SDA é a linha de dados em série, enquanto a linha SCA é a linha de relógio em série.

I2C significa Inter Integrated Circuit (circuito integrado). O I2C requer apenas dois fios para ligar todos os periféricos ao microcontrolador. O I2C requer apenas dois fios, SDA (linha de dados em série) e SCL (linha de relógio em série), para transferir informações entre dispositivos. É o protocolo de comunicação mestre dos escravos. Cada escravo tem um endereço único. O dispositivo mestre envia o endereço e os sinalizadores de leitura/escrita do dispositivo escravo alvo. Este endereço corresponde a qualquer dispositivo slave que esteja ligado, os restantes dispositivos slave estão em modo desativado. Uma vez que os endereços coincidam, a comunicação ocorre entre o mestre e esse escravo, e os dados são enviados e recebidos. O transmissor envia 8 bits de dados e o recetor responde com 1 bit de confirmação. Após a conclusão da comunicação, a estação mestre emite uma condição de paragem.

Protocolo SPI

SPI significa Serial Peripheral Interface (Interface Periférica Serial). É um dos protocolos de comunicação em série desenvolvidos pela Motorola. Por vezes, o protocolo SPI é também designado por protocolo de 4 fios. Requer quatro fios MOSI, MISO, SS e SCLK. O protocolo SPI é utilizado para comunicar dispositivos mestre e escravos. O anfitrião começa por configurar o relógio com a frequência. Em seguida, o anfitrião selecciona um dispositivo escravo específico para comunicar através de um botão de pressão. Selecionar esse dispositivo específico e iniciar a comunicação entre o mestre e esse escravo específico. O master selecciona apenas um slave de cada vez. É um protocolo de comunicação full-duplex. No caso de transferências de bits, não está limitado a palavras de 8 bits.

Protocolo USART

USART significa Universal Synchronous and Asynchronous Transmitter and Receiver (transmissor e recetor universal síncrono e assíncrono). Trata-se de uma comunicação em série com protocolo de dois fios. As linhas de sinal do cabo de dados são designadas por Rx e TX. Este protocolo é utilizado para enviar e receber dados byte a byte, juntamente com impulsos de relógio. Este é um protocolo full-duplex, o que significa que os dados são enviados e recebidos simultaneamente a diferentes velocidades da placa. Diferentes dispositivos comunicam com o microcontrolador através deste protocolo. Por exemplo, telecomunicações.

Protocolo UART

UART significa Universal Asynchronous Transmitter and Receiver (transmissor e recetor assíncrono universal). O protocolo UART é uma comunicação em série com dois protocolos com fios. As linhas de sinal do cabo de dados são designadas por Rx e Tx. A comunicação em série é normalmente utilizada para enviar e receber sinais. É transmitida e comunicada com a porta de série para receber dados sem impulsos. A UART recebe os bytes de dados e envia os bits individuais sequencialmente.

O protocolo USAT é normalmente utilizado como um periférico de MCU em sistemas incorporados; de um modo geral, o nível TTL é derivado diretamente do pino do chip; e o nível RS232 pode ser ligado ao chip de conversão no meio: Normas para comunicação em série

A UART é um protocolo half-duplex. Half-duplex significa ter a capacidade de transmitir e receber dados, mas não simultaneamente. A maioria dos controladores tem uma UART de hardware na placa. Ela usa uma linha de dados para enviar e receber dados. Tem um bit de arranque, dados de 8 bits e um bit de paragem, indicando que os dados de 8 bits são transmitidos de alto para baixo. Por exemplo: correio eletrónico, mensagens de texto, walkie-talkies, servidor de série de equipamento de transmissão IoT industrial.

Protocolo USB

USB significa Universal Serial Bus (barramento de série universal). Mais uma vez, é um protocolo de dois fios para comunicação em série. Os fios de sinal do cabo de dados estão marcados com D e D-. Este protocolo é utilizado para comunicar com os periféricos do sistema. O protocolo USB é utilizado para enviar e receber dados em série para o anfitrião e dispositivos periféricos. A comunicação USB requer software de controlador baseado nas capacidades do sistema. Os dispositivos USB podem transmitir dados no anfitrião sem qualquer barramento solicitado. Atualmente, a maioria dos dispositivos utiliza esta tecnologia para comunicar com o protocolo USB. Utilize o USB para comunicar com o controlador ARM como um computador. O USB transfere dados em diferentes modos. O primeiro é um modo lento de 10 kbps a 100 kbps; o segundo é um modo de velocidade total de 500 kbps a 10 mbps e um modo de alta velocidade de 25 mbps a 400 mbps. O comprimento máximo do cabo USB é de 4 metros.

For example: hubs, switches, mice, keyboards, pen drives.