مقدمة:

بروتوكول : تسمى مجموعة القواعد واللوائح بالبروتوكول.
تواصل: يسمى تبادل المعلومات من نظام إلى نظام آخر باستخدام وسيط الاتصال.
بروتوكول الاتصالات: مجموعة من القواعد واللوائح التي تسمح بجهازين إلكترونيين بالاتصال لتبادل البيانات مع أحدهما والآخر.

أنواع بروتوكولات الاتصال الإلكتروني:

هناك نوعان من بروتوكولات الاتصال مصنفة أدناه:

1. بروتوكول بين النظام

2. بروتوكول داخل النظام

1. بروتوكول Inter System: يستخدم البروتوكول بين الأنظمة للاتصال بين الجهازين المختلفين. مثل الاتصال بين الكمبيوتر لمجموعة أدوات التحكم الدقيقة. يتم الاتصال من خلال نظام inter bus.

بروتوكول Inter System

فئات مختلفة من بروتوكول Intersystem:

بروتوكول UART
بروتوكول USART
بروتوكول USB

2. بروتوكول داخل النظام: يستخدم بروتوكول نظام Intra لتوصيل الجهازين داخل لوحة الدائرة. أثناء استخدام هذه البروتوكولات داخل النظام ، دون الذهاب إلى البروتوكولات داخل النظام ، سنقوم بتوسيع الأجهزة الطرفية للميكروكونترولر. سيتم زيادة تعقيد الدائرة واستهلاك الطاقة باستخدام بروتوكول داخل النظام. باستخدام تعقيد الدوائر داخل بروتوكولات النظام واستهلاك الطاقة ، تنخفض التكلفة وتكون آمنة جدًا للوصول إلى البيانات.

بروتوكول نظام Intra

فئات مختلفة من بروتوكول Intersystem

بروتوكول I2C
بروتوكول SPI
هل يمكن البروتوكول

بروتوكول UART:

UART تعني جهاز إرسال واستقبال عالمي غير متزامن. بروتوكولات UART هي اتصال تسلسلي مع بروتوكولين سلكيين. يتم تسمية خطوط إشارة كبل البيانات باسم Rx و Tx. يشيع استخدام الاتصال التسلسلي لإرسال واستقبال الإشارة. يتم نقل البيانات واستلامها تسلسليًا شيئًا فشيئًا بدون نبضات فئة. يأخذ UART بايت من البيانات ويرسل البتات الفردية بطريقة متسلسلة. UART هو بروتوكول أحادي الاتجاه. أحادي الاتجاه يعني نقل البيانات واستلامها ولكن ليس في نفس الوقت. تحتوي معظم وحدات التحكم على أجهزة UART على متنها. يستخدم خط بيانات واحد لإرسال واستقبال البيانات. إنه يحتوي على بت بدء واحد ، وبيانات 8 بت ، وبت توقف واحد يعني أن نقل البيانات 8 بت إشارة واحدة من عالية إلى منخفضة.

على سبيل المثال: رسائل البريد الإلكتروني ، والرسائل النصية القصيرة ، وأجهزة الاتصال اللاسلكي.

تدفق بيانات بروتوكول UART

بروتوكول USART:

USART تعني جهاز إرسال واستقبال عالمي متزامن وغير متزامن. إنه اتصال تسلسلي لبروتوكول ثنائي الأسلاك. تتم تسمية خطوط إشارة كبل البيانات باسم Rx و TX. يستخدم هذا البروتوكول لإرسال واستقبال البيانات بايت بايت جنبا إلى جنب مع نبضات الساعة. إنه بروتوكول ثنائي الاتجاه يعني إرسال واستقبال البيانات في وقت واحد إلى معدلات لوحة مختلفة. تتواصل الأجهزة المختلفة مع متحكم دقيق لهذا البروتوكول.

مثال: - الاتصالات.

تدفق بيانات بروتوكول USART

بروتوكول USB:

USB لتقف على ناقل تسلسلي عالمي. مرة أخرى هو اتصال تسلسلي لبروتوكول ثنائي الأسلاك. يتم تسمية خطوط إشارة كبل البيانات D + و D-. يستخدم هذا البروتوكول للتواصل مع الأجهزة الطرفية للنظام ، ويستخدم بروتوكول USB لإرسال البيانات واستلامها بشكل تسلسلي إلى المضيف والأجهزة الطرفية ، ويتطلب اتصال USB برنامج تشغيل يعتمد على وظائف النظام ، ويمكن لأجهزة USB نقل البيانات على الحافلة دون أي طلب على الكمبيوتر المضيف. الآن تستخدم معظم الأجهزة هذه التقنية للتواصل مع بروتوكول USB. مثل الكمبيوتر للتواصل مع وحدة تحكم ARM باستخدام USB. USB ينقل البيانات بأوضاع مختلفة ، الأول هو وضع السرعة البطيئة من 10 كيلوبت في الثانية إلى 100 كيلوبت في الثانية ، والثاني هو وضع السرعة الكاملة من 500 كيلوبت في الثانية إلى 10 ميجا بت في الثانية ، ووضع السرعة العالية من 25 ميجابت في الثانية إلى 400 ميجابت في الثانية.

على سبيل المثال: الماوس ولوحة المفاتيح والمحاور والمفاتيح ومحرك القلم.

اتصال بروتوكول USB

الاختلافات بين بروتوكولات النظام الداخلي:

بروتوكول الاتصالات

بروتوكول I2C:

I2C تعني الدائرة المتكاملة. تتطلب I2C سلكين فقط يربطان جميع الأجهزة الطرفية بوحدة التحكم الدقيقة. يتطلب I2C سلكين SDA (خط البيانات التسلسلي) و SCL (خط الساعة التسلسلي) لنقل المعلومات بين الأجهزة. إنه سيد بروتوكول اتصال الرقيق. لكل عبد عنوان فريد. يرسل الجهاز الرئيسي عنوان جهاز الرقيق المستهدف ويقرأ / يكتب العلم. يتطابق العنوان مع أي جهاز تابع يكون الجهاز قيد التشغيل ، ويتم تعطيل وضع الأجهزة التابعة المتبقية. بمجرد تطابق العنوان ، استمر الاتصال بين الجهاز الرئيسي والجهاز التابع وإرسال البيانات واستقبالها. يرسل المرسل بيانات ذات 8 بتات ، ويرد جهاز الاستقبال 1 بت من الإقرار. عند اكتمال الاتصال ، يصدر المدير حالة الإيقاف. تم تطوير حافلة I2C بواسطة Philips Semiconductors. الغرض الأصلي منه هو توفير طريقة سهلة لتوصيل وحدة المعالجة المركزية برقائق الأجهزة الطرفية. غالبًا ما يتم توصيل الأجهزة الطرفية في الأنظمة المضمنة بالمتحكم الدقيق كأجهزة تعيين الذاكرة. تتطلب I2C سلكين فقط لتوصيل جميع الأجهزة الطرفية بالميكروكونترولر. هذه الأسلاك النشطة ، المسماة SDA و SCL ، كلاهما ثنائي الاتجاه. خط SDA هو خط بيانات تسلسلي وخط SCA هو خط ساعة تسلسلي.

I2C تدفق البيانات الأولية

“جدول الحقيقة لتحويل البوابات المنطقية ”

مقاومات السحب I2C:

لماذا بالنظر إلى مقاومات السحب في خط I2C SCL و SDA.

كل من خطوط SDA و SCL عبارة عن محركات صرف مفتوحة.
يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع الناتج سائق canot عالية.
لكي تكون الخطوط قادرة على الارتفاع ، يجب توفير مقاومات سحب

بروتوكول SPI:

SPI تعني الواجهة الطرفية التسلسلية. إنه أحد بروتوكولات الاتصال التسلسلي التي طورتها شركة Motorola. في بعض الأحيان ، يُطلق على بروتوكول SPI أيضًا بروتوكول 4 أسلاك. يتطلب أربعة أسلاك بروتوكول MOSI و MISO و SS و SCLK.SPI المستخدم لتوصيل الأجهزة الرئيسية والأجهزة التابعة. يقوم المعلم أولاً بتكوين الساعة باستخدام التردد. ثم يختار السيد الجهاز التابع المعين للاتصال عن طريق سحب زر تحديد الشريحة. يتم تحديد هذا الجهاز المحدد ويبدأ الاتصال بين السيد وهذا العبد المعين. يختار السيد عبدًا واحدًا فقط في كل مرة. إنه بروتوكول اتصال مزدوج الاتجاه. لا يقتصر على كلمات 8 بت في حالة نقل البت.

تدفق بيانات بروتوكول SPI

هل يمكن البروتوكول:

CAN تعني شبكة منطقة التحكم. إنه بروتوكول اتصال تسلسلي. يتطلب سلكين CAN High (H +) و CAN low (H-). تم تطويره من قبل شركة Robert bosh في عام 1985 للشبكات داخل المركبات. وهو يقوم على بروتوكول إرسال موجه نحو الرسائل.