Gömülü sistem domesinde seri iletişim, cihazlar ve çevre birimleri arasında veri aktarımı için en yaygın olarak benimsenen yöntemdir. Popülaritesinin arkasında ne var? Ve bir gömülü sistem mühendisi hangi genel seri port protokollerinde uzmanlaşmalıdır? RF-star'ın açıklamasına izin verin.
Seri İletişim Nedir?
Temel metodoloji açısından, veri iletim protokolleri genel olarak iki kategoriye ayrılabilir: paralel protokoller ve seri protokoller.
Seri protokoller, bit iletimi ve alımı için bir veya iki iletim hattı kullanır. Bitler bilgisayar veri yolu veya iletişim kanalı üzerinden sıralı bir şekilde tek tek iletilir. Oysa paralel protokoller, aynı anda birkaç paralel kanalla bitleri aktarır ve alır.
Seri iletişim protokolü, gönderici ve alıcının izlediği kurallara sahip, basit ve güvenilir bir iletişim yoludur. Çok çeşitli uygulamalarda seri iletişim protokollerinin üç yaygın örneği kullanılmaktadır.
Seri Haberleşme Protokolleri UART SPI I2C&Bluetooth UART Modülleri
Seri İletişim Protokolü Örnekleri: UART, SPI, I2C
Seri iletişim protokollerinin ana türleri UART, SPI ve I2C'dir.
UART nedir?
UART veya evrensel asenkron alıcı/verici, iki cihaz arasında seri veri alışverişi için en eski ve en basit seri protokollerden biridir. Asenkron iletişim protokolü, veri iletmek ve almak için yalnızca iki kabloyu, yani iletim (TX) ve alma (RX) hatlarını kullanır.
UART aracılığıyla bağlanan cihazlar, genellikle başlatma, durdurma ve isteğe bağlı eşlik bitleri dahil olmak üzere, önceden belirlenmiş bir baud hızında bitler göndererek iletişim kurar. UART cihazları paylaşılan bir saat sinyali kullanmaz. Bunun yerine baud hızı ve veri formatı üzerinde anlaşmaları gerekir.
Birçok geliştirici, kolay kurulumu, kullanıcı dostu arayüzü ve uygun fiyatı nedeniyle kablosuz bağlantı ve bilgisayar işleme için UART'ı kullanıyor.
SPI nedir?
SPI, veri yolu üzerindeki birden fazla cihaz arasında yüksek hızlı veri alışverişi için gömülü sistemlerde sıklıkla kullanılan bir seri iletişim protokolü olan Seri Çevresel Arayüz anlamına gelir. SPI aracılığıyla iletişim kuran cihazlar, tek bir ana cihaza bağlı birden fazla yardımcı cihazın bulunduğu bir ana-bağımlı mimarisindedir. Ek olarak, SPI iletişimi tam çift yönlü iletişimi destekler; bu, hem ana hem de yardımcı birimin aynı anda veri gönderip alabileceği anlamına gelir.
UART veya I2C gibi diğer iletişim protokollerinden farklı olarak SPI'nin önceden tanımlanmış bir protokolü ve sabit iletişim parametreleri yoktur. Bu esneklik, SPI'yi gerçek zamanlı veya yüksek bant genişlikli veri iletişimi gerektiren veri akışı uygulamaları için ideal kılar.
UART ve SPI arayüzleri hakkında daha fazla bilgi almak için buraya tıklayın .
I2C nedir?
Alternatif olarak I2C veya IIC olarak da bilinen I2C (Inter-Integrated Circuit'in kısaltması), senkronize, çok ana/çok bağımlı bir seri iletişim veriyoludur. Birden fazla cihaz arasında verileri parça parça göndermek ve yönetmek için seri saat (SCL) ve seri veri (SDA) kablolarını kullanan, çift yönlü, iki kablolu bir seri veri yoludur. I2C ile birden fazla köle tek bir yöneticiye (SPI gibi) bağlanabilir ve birden fazla yönetici tek veya birden fazla bağımlıyı kontrol edebilir.
I2C, çok sayıda cihazın bağlanmasında olağanüstü ölçeklenebilirlik ve esneklik sunar. Ancak birkaç dezavantajı var. SPI ile karşılaştırıldığında daha yavaş bir hızda çalışır ve saat ve veri hatları, çekme dirençlerine ihtiyaç duyar. I2C ayrıca daha karmaşık mantık ve hata yönetiminin yanı sıra veri yolu çekişmesi ve gürültü girişimi gibi potansiyel sorunları da içerir.
En iyi seri iletişim protokolü UART, SPI, I2C hangisidir? Ne yazık ki, her birinin kendine göre avantaj ve dezavantajları olduğundan kesin olarak optimal bir seri iletişim protokolü yoktur. UART, SPI ve I2C, SPI iletişimini karşılaştıran tablo, uygun iletişimi kolayca seçmenize yardımcı olmak için bunların çeşitli avantajlarını, dezavantajlarını ve işlevlerini doğrudan gösterir.
UART, SPI ve I2C, SPI iletişiminin karşılaştırılması
Uygun bir seri protokol seçme konusunda kafanız karıştıysa aşağıdaki ipuçlarını öneririz:
- Veri aktarım hızına öncelik verdiğinizde SPI en hızlı seri iletişim protokolü olacaktır.
- Kablosuz iletişim, kurulumu nispeten basit tutarak birden fazla cihazı bağlayacaksa, I2C tercih edilen bir seçim olacaktır.
- Projeniz yalnızca iki cihaz arasında şeffaf bir şekilde veri aktarımı yapma eğilimindeyse UART, özellikle donanım kaynakları sınırlı olan uygulamalar için en basit ve en uygun maliyetli çözümdür.
Bluetooth UART Modüllerine Örnekler
RF-star kablosuz modül, 2.4GHz seri port teknolojisini kullanır ve eş zamanlı olarak veri iletimini sağlayan UART protokolü ile şeffaf iletim iletişimine sahip olabilir. Üstelik zengin AT komutları, geliştirme süresini kısaltmanıza ve son ürünün piyasaya sürülmesini hızlandırmanıza olanak tanır.
İşte listelenen yüksek kaliteli Bluetooth UART modülleri .
CC2340R5 Serisi Kablosuz RF Modülleri
RF-BM-2340Xx serisi kablosuz RF modüllerinin tümü CC2340R5 SimpleLink kablosuz MCU'ları temel alır ve Bluetooth 5.3 Düşük Enerji, ZigBee 3.0, SimpleLinkTM TI 15.4 yığınını ve Tescilli sistemi destekler. Tüm RF-star CC2340R5 modülleri BLE5.0 UART şeffaf iletim protokolüne sahiptir. Ayrıca farklı boyutlara sahip birden fazla kapsamlı anten versiyonuna (örn. PCB, IPEX, Chip) sahip CC2340R5 seri port modülleri. Taşınabilir tıp, otomobil, yeni enerji, endüstriyel ve tüketici elektroniği uygulamaları için çok uygundurlar.
CC264x Serisi Bluetooth Düşük Enerji Modülleri
TI CC2642R ve CC2640R MCU'lara gömülü RF-star CC264x Serisi BLE Modülleri ayrıca BLE5.0 UART şeffaf iletim protokolüyle önceden programlanmıştır. Fark, CC2640R ve CC2642R'nin rolünde yatmaktadır. UART protokolünde, CC2642R Bluetooth Düşük Enerji modülleri RF-BM-2642B1 ve RF-BM-2642B2 aynı anda master-slave modunu destekleyebilirken, CC2640R düşük güçlü Bluetooth modülleri bağlı olarak ana veya bağımlı cihaz olarak çalışabilir. Başvuru gereksinimleri hakkında. İstikrarlı performansları ve düşük maliyetleri nedeniyle CC264x serisi modüller, reklam, yön bulma ve Bluetooth ağ ağları alanında oldukça tanınmaktadır.
EFR32BG22 Serisi Bluetooth LE5.3 Modülleri
Silicon Labs BG22 SoC'leri temel alan EFR32BG22 serisi modüller, BLE 5x düşük enerji, BLE mesh, AoA / AoD ve özel protokolü
destekler
. Hepsi
bir seri port iletişim protokolü (UART) ve I2C iletişim protokolü ile önceden programlanmıştır . Aynı anda birden fazla yönetici ve bağımlı olarak iletişim kurabilirler. Çoklu bağlantı işlevi, sınıfının en iyisi ultra düşük güç tüketimi ve zengin AT komut işlevleri, BLE ana-bağımlı modüllerinin çeşitli uygulamalarda esnek ve ölçeklenebilir olmasını sağlar.
nRF52 Serisi BLE Modülleri
RF-star nRF52 serisi BLE modülleri, Nordic nRF52805, nRF52810 ve nRF52832 entegre çiplerini temel alan bu kablosuz RF modüllerini kapsar. NRF52810 RF-BM-ND04Cx ve RF-BM-ND08Cx modülleri, BLE5.0 UART şeffaf iletim protokolünde yalnızca köle cihaz olarak çalışabilir. Bunun yerine, nRF52832 RF-BM-ND04x ve RF-BM-ND08 modülleri , ana ve birden fazla bağımlı olarak çalışan, hatta ana-bağımlı Bluetooth modülleri olarak tasarlanmıştır . NRF52840 serisi çoklu protokol modülleri zaten BLE5.0 seri bağlantı noktası (UART) protokolüyle yerleşiktir.
Özet
RF-star kablosuz modüller, özellikle Bluetooth Low Energy modülleri, BLE UART şeffaf iletim protokolü ile entegre edilmiştir. Seri port modülleri, son ürünlerinizin gömülü sistemlerde kolayca ve doğrudan iletişim kurmasına yardımcı olacaktır. Projeniz SPI veya I2C iletişimi talep ediyorsa, RF-star özelleştirilmiş bir kablosuz iletişim çözümü sunmaktan mutluluk duyar.
