సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్‌తో ప్రారంభించే ముందు, పరిభాషను మూడు భాగాలుగా విడదీద్దాం. కమ్యూనికేషన్ బాగా రెండు లేదా ఎక్కువ మాధ్యమాలు మధ్య సమాచార మార్పిడి ఉండే పదజాలం అంటారు. ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్‌లో, కమ్యూనికేషన్ అంటే రెండు మైక్రోకంట్రోలర్‌ల మధ్య డేటాను బిట్స్ రూపంలో మార్పిడి చేయడం. మైక్రోకంట్రోలర్‌లో డేటా బిట్‌ల మార్పిడి కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ అని పిలువబడే కొన్ని నిర్వచించిన నియమాల ద్వారా జరుగుతుంది. ఇప్పుడు డేటా సిరీస్లో ఒకదాని తరువాత ఒకటి పంపబడితే కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌ను సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ అంటారు. మరింత ప్రత్యేకంగా, డేటా బిట్స్ సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌లోని డేటా బస్ లేదా కమ్యూనికేషన్ ఛానల్ ద్వారా వరుసగా ఒకేసారి ప్రసారం చేయబడతాయి.

కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ రకాలు

డిజిటల్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ మరియు సమాంతర కమ్యూనికేషన్ వంటి వివిధ రకాల డేటా బదిలీ అందుబాటులో ఉంది. అదేవిధంగా ప్రోటోకాల్‌లను సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ మరియు సమాంతర కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ అని రెండు రకాలుగా విభజించారు. సమాంతర కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌ల ఉదాహరణలు ISA, ATA, SCSI, PCI మరియు IEEE-488. అదేవిధంగా CAN, ETHERNET, I2C, SPI, RS232, USB, 1-Wire, మరియు SATA వంటి సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌లకు అనేక ఉదాహరణలు ఉన్నాయి.

ఈ వ్యాసంలో, వివిధ రకాల సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ చర్చించబడతాయి. డేటా ప్రాసెసింగ్ పెరిఫెరల్స్ మధ్య సమాచారాన్ని బదిలీ చేయడానికి సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ చాలా విస్తృతంగా ఉపయోగించే విధానం. ప్రతి ఎలక్ట్రానిక్స్ పరికరం పర్సనల్ కంప్యూటర్ (పిసి) లేదా మొబైల్ అయినా సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌లో నడుస్తుంది. ప్రోటోకాల్ అనేది సమాంతర కమ్యూనికేషన్ మాదిరిగానే సోర్స్ హోస్ట్ (పంపినవారు) మరియు గమ్యం హోస్ట్ (రిసీవర్) చేత పరిష్కరించబడిన నియమాల సమితిని కలిగి ఉన్న సురక్షితమైన మరియు నమ్మదగిన కమ్యూనికేషన్ రూపం.

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌లో ట్రాన్స్మిషన్ మోడ్‌లు

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ డేటాలో బిట్స్ రూపంలో బైనరీ పప్పుల రూపంలో పంపబడుతుందని ఇప్పటికే పైన చెప్పినట్లుగా మరియు బైనరీ ఒకటి లాజిక్ HIGH ని సూచిస్తుంది మరియు సున్నా తక్కువ లాజిక్ ను సూచిస్తుంది. ట్రాన్స్మిషన్ మోడ్ మరియు డేటా బదిలీ రకాన్ని బట్టి అనేక రకాల సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ఉన్నాయి. ట్రాన్స్మిషన్ మోడ్లను సింప్లెక్స్, హాఫ్ డ్యూప్లెక్స్ మరియు ఫుల్ డ్యూప్లెక్స్ అని వర్గీకరించారు.

సింప్లెక్స్ విధానం:

సింప్లెక్స్ పద్ధతిలో మీడియం అంటే పంపినవారు లేదా రిసీవర్ ఒక సమయంలో చురుకుగా ఉంటారు. కాబట్టి పంపినవారు డేటాను ప్రసారం చేస్తుంటే, రిసీవర్ మాత్రమే అంగీకరించగలదు మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది. కాబట్టి సింప్లెక్స్ పద్ధతి వన్-వే కమ్యూనికేషన్ టెక్నిక్. సింప్లెక్స్ పద్ధతికి ప్రసిద్ధ ఉదాహరణలు టెలివిజన్ మరియు రేడియో.

హాఫ్ డ్యూప్లెక్స్ విధానం:

సగం డ్యూప్లెక్స్ పద్ధతిలో పంపినవారు మరియు రిసీవర్ రెండూ చురుకుగా ఉంటాయి కాని ఒకే సమయంలో ఉండవు. కాబట్టి పంపినవారు ప్రసారం చేస్తుంటే రిసీవర్ అంగీకరించవచ్చు కాని పంపలేరు మరియు అదేవిధంగా దీనికి విరుద్ధంగా. సగం డ్యూప్లెక్స్ యొక్క ప్రసిద్ధ ఉదాహరణలు ఇంటర్నెట్, వినియోగదారు డేటా కోసం ఒక అభ్యర్థనను పంపుతుంది మరియు దానిని సర్వర్ నుండి పొందుతుంది.

పూర్తి డ్యూప్లెక్స్ విధానం:

పూర్తి డ్యూప్లెక్స్ పద్ధతిలో, రిసీవర్ మరియు ట్రాన్స్మిటర్ రెండూ ఒకే సమయంలో ఒకదానికొకటి డేటాను పంపగలవు. ప్రసిద్ధ ఉదాహరణ మొబైల్ ఫోన్.

ఇది కాకుండా, తగిన డేటా ట్రాన్స్మిషన్ కోసం, గడియారం ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు ఇది ప్రాధమిక వనరులలో ఒకటి. గడియారం యొక్క పనిచేయకపోవడం వల్ల unexpected హించని డేటా ప్రసారం కూడా కొన్నిసార్లు డేటా నష్టం అవుతుంది. కాబట్టి, సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు క్లాక్ సింక్రొనైజేషన్ చాలా ముఖ్యమైనది.

గడియారం సమకాలీకరణ

సీరియల్ పరికరాలకు గడియారం భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు ఇది రెండు రకాలుగా వర్గీకరించబడుతుంది. సింక్రోనస్ సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్ మరియు ఎసిన్క్రోనస్ సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్.

సింక్రోనస్ సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్:

ఇది మాస్టర్ నుండి బానిసకు పాయింట్-టు-పాయింట్ కనెక్షన్. ఈ రకమైన ఇంటర్‌ఫేస్‌లో, అన్ని పరికరాలు డేటా మరియు గడియారాన్ని పంచుకోవడానికి ఒకే CPU బస్సును ఉపయోగిస్తాయి. గడియారం మరియు డేటాను పంచుకోవడానికి ఒకే బస్సుతో డేటా ప్రసారం వేగంగా మారుతుంది. ఈ ఇంటర్‌ఫేస్‌లో బాడ్ రేట్‌లో అసమతుల్యత లేదు. ట్రాన్స్మిటర్ వైపు, ప్రారంభ, స్టాప్ మరియు పారిటీ బిట్స్ డేటాకు జోడించబడనందున గడియారాన్ని ప్రత్యేక సిగ్నల్‌గా అందించే సీరియల్ లైన్‌లోకి డేటాను మార్చడం జరుగుతుంది. రిసీవర్ వైపు, ట్రాన్స్మిటర్ అందించిన గడియారాన్ని ఉపయోగించి డేటా సంగ్రహించబడుతుంది మరియు సీరియల్ డేటాను తిరిగి సమాంతర రూపంలోకి మారుస్తుంది. ప్రసిద్ధ ఉదాహరణలు I2C మరియు SPI.

అసమకాలిక సీరియల్ ఇంటర్ఫేస్:

అసమకాలిక సీరియల్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లో, బాహ్య గడియార సిగ్నల్ లేదు. అసమకాలిక సీరియల్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లను చాలా దూర అనువర్తనాల్లో చూడవచ్చు మరియు స్థిరమైన సమాచార మార్పిడికి ఇది సరిపోతుంది. అసమకాలిక సీరియల్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లో బాహ్య క్లాక్ సోర్స్ లేకపోవడం డేటా ఫ్లో కంట్రోల్, ఎర్రర్ కంట్రోల్, బాడ్ రేట్ కంట్రోల్, ట్రాన్స్‌మిషన్ కంట్రోల్ మరియు రిసెప్షన్ కంట్రోల్ వంటి అనేక పారామితులపై ఆధారపడేలా చేస్తుంది. న ట్రాన్స్మిటర్ వైపు, దాని సొంత గడియారాన్ని ఉపయోగించి సీరియల్ లైన్ లో సమాంతర డేటా యొక్క బదిలీ ఉంది. ఇది ప్రారంభ, స్టాప్ మరియు పారిటీ చెక్ బిట్‌లను జోడిస్తుంది. రిసీవర్ వైపు, రిసీవర్ దాని స్వంత గడియారాన్ని ఉపయోగించి డేటాను సంగ్రహిస్తుంది మరియు ప్రారంభ, స్టాప్ మరియు పారిటీ బిట్‌లను తీసివేసిన తరువాత సీరియల్ డేటాను తిరిగి సమాంతర రూపంలోకి మారుస్తుంది. ప్రసిద్ధ ఉదాహరణలు RS-232, RS-422 మరియు RS-485.

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌కు సంబంధించిన ఇతర నిబంధనలు

క్లాక్ సింక్రొనైజేషన్ కాకుండా, బాడ్ రేట్, డేటా బిట్ సెలెక్షన్ (ఫ్రేమింగ్), సింక్రొనైజేషన్ మరియు ఎర్రర్ చెకింగ్ వంటి సీరియల్‌గా డేటాను బదిలీ చేసేటప్పుడు గుర్తుంచుకోవలసిన కొన్ని విషయాలు ఉన్నాయి. ఈ నిబంధనలను క్లుప్తంగా చర్చిద్దాం.

బాడ్ రేట్: బౌడ్ రేటు అంటే ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ మధ్య సెకనుకు బిట్స్ రూపంలో డేటా బదిలీ చేయబడుతుంది (బిపిఎస్). సాధారణంగా ఉపయోగించే బాడ్ రేటు 9600. అయితే 1200, 2400, 4800, 57600, 115200 వంటి ఇతర బాడ్ రేటు కూడా ఉన్నాయి. బాడ్ రేటు కొవ్వులుగా ఉంటుంది, డేటా ఒక సమయంలో బదిలీ చేయబడుతుంది. డేటా కమ్యూనికేషన్ కోసం బాడ్ రేటు ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ రెండింటికీ సమానంగా ఉండాలి.

ఫ్రేమింగ్: ఫ్రేమింగ్ ట్రాన్స్మిటర్ నుండి రిసీవర్కు పంపవలసిన డేటా బిట్ల సంఖ్యకు సూచించబడుతుంది. అప్లికేషన్ విషయంలో డేటా బిట్ల సంఖ్య భిన్నంగా ఉంటుంది. చాలా అనువర్తనం 8 బిట్‌లను ప్రామాణిక డేటా బిట్‌లుగా ఉపయోగిస్తుంది, అయితే దీనిని 5, 6 లేదా 7 బిట్‌లుగా కూడా ఎంచుకోవచ్చు.

సమకాలీకరణ: డేటా యొక్క భాగాన్ని ఎంచుకోవడానికి సమకాలీకరణ బిట్స్ ముఖ్యమైనవి. ఇది డేటా బిట్ల ప్రారంభ మరియు ముగింపును చెబుతుంది. ట్రాన్స్మిటర్ డేటా ఫ్రేమ్కు ప్రారంభ మరియు స్టాప్ బిట్లను సెట్ చేస్తుంది మరియు రిసీవర్ దానిని తదనుగుణంగా గుర్తించి తదుపరి ప్రాసెసింగ్ చేస్తుంది.

లోపం నియంత్రణ: సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌లో లోపం నియంత్రణ ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది, ఎందుకంటే సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌లో శబ్దాన్ని ప్రభావితం చేసే మరియు జోడించే అనేక అంశాలు ఉన్నాయి. ఈ లోపం నుండి బయటపడటానికి పారిటీ బిట్స్ ఉపయోగించబడతాయి, ఇక్కడ సమానత్వం సమాన మరియు బేసి సమానత్వం కోసం తనిఖీ చేస్తుంది. కాబట్టి డేటా ఫ్రేమ్ 1 యొక్క సమాన సంఖ్యను కలిగి ఉంటే అది సమానత్వం అని పిలువబడుతుంది మరియు రిజిస్టర్‌లోని పారిటీ బిట్ 1 కు సెట్ చేయబడుతుంది. అదేవిధంగా డేటా ఫ్రేమ్‌లో బేసి సంఖ్య 1 యొక్క సంఖ్య ఉంటే అది బేసి పారిటీ అని పిలువబడుతుంది మరియు రిజిస్టర్లో బేసి పారిటీ బిట్.

ప్రోటోకాల్ అనేది డేటాను అర్థం చేసుకోవడానికి సిస్టమ్ ఉపయోగించే ఒక సాధారణ భాష వలె ఉంటుంది. పైన వివరించిన విధంగా, సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ రకాలుగా విభజించబడింది, అంటే సింక్రోనస్ మరియు ఎసిన్క్రోనస్. ఇప్పుడు రెండూ వివరంగా చర్చించబడతాయి.

సింక్రోనస్ సీరియల్ ప్రోటోకాల్స్

ఇటువంటి SPI, I2C, మరియు LIN వంటి సీరియల్ నిభందనలకు సమస్థితి రకం నీటిని ఓడలో పెరిఫెరల్స్ కోసం ఉత్తమ వనరుల ఒకటి ఎందుకంటే వివిధ ప్రాజెక్టులు ఉపయోగిస్తారు. ప్రధాన అనువర్తనాల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించే ప్రోటోకాల్‌లు కూడా ఇవి.

SPI ప్రోటోకాల్

సీరియల్ పెరిఫెరల్ ఇంటర్ఫేస్ (SPI) అనేది ఒక సమకాలిక ఇంటర్ఫేస్, ఇది అనేక SPI మైక్రోకంట్రోలర్‌లను ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించడానికి అనుమతిస్తుంది. SPI లో, డేటా మరియు క్లాక్ లైన్ కోసం ప్రత్యేక వైర్లు అవసరం. గడియారం డేటా స్ట్రీమ్‌లో చేర్చబడలేదు మరియు ప్రత్యేక సిగ్నల్‌గా అమర్చాలి. SPI ను మాస్టర్‌గా లేదా బానిసగా కాన్ఫిగర్ చేయవచ్చు. నాలుగు ప్రాథమిక SPI సిగ్నల్స్ (MISO, MOSI, SCK మరియు SS), Vcc మరియు గ్రౌండ్ డేటా కమ్యూనికేషన్‌లో భాగం. కాబట్టి బానిస లేదా మాస్టర్ నుండి డేటాను పంపడానికి మరియు స్వీకరించడానికి 6 వైర్లు అవసరం. సిద్ధాంతపరంగా, SPI అపరిమిత సంఖ్యలో బానిసలను కలిగి ఉంటుంది. డేటా కమ్యూనికేషన్ SPI రిజిస్టర్లలో కాన్ఫిగర్ చేయబడింది. SPI 10Mbps వేగంతో బట్వాడా చేయగలదు మరియు హై స్పీడ్ డేటా కమ్యూనికేషన్‌కు అనువైనది.

చాలావరకు మైక్రోకంట్రోలర్లు SPI కి అంతర్నిర్మిత మద్దతును కలిగి ఉంటాయి మరియు నేరుగా SPI మద్దతు ఉన్న పరికరాన్ని అనుసంధానించవచ్చు:

• PIC మైక్రోకంట్రోలర్ PIC16F877A తో SPI కమ్యూనికేషన్
• STM32 మైక్రోకంట్రోలర్‌లో SPI కమ్యూనికేషన్‌ను ఎలా ఉపయోగించాలి
• Arduino లో SPI ని ఎలా ఉపయోగించాలి: రెండు Arduino బోర్డుల మధ్య కమ్యూనికేషన్

I2C సీరియల్ కమ్యూనికేషన్

ఇంటర్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ (I2C) వేర్వేరు IC లు లేదా మాడ్యూళ్ల మధ్య రెండు-లైన్ కమ్యూనికేషన్, ఇక్కడ రెండు పంక్తులు SDA (సీరియల్ డేటా లైన్) మరియు SCL (సీరియల్ క్లాక్ లైన్). పుల్ అప్ రెసిస్టర్‌ను ఉపయోగించి రెండు పంక్తులు సానుకూల సరఫరాతో అనుసంధానించబడి ఉండాలి. I2C 400Kbps వరకు వేగాన్ని అందించగలదు మరియు ఇది i2c బస్సులో ఒక నిర్దిష్ట పరికరాన్ని లక్ష్యంగా చేసుకోవడానికి 10 బిట్ లేదా 7 బిట్ అడ్రెసింగ్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, కనుక ఇది 1024 పరికరాలను కనెక్ట్ చేయగలదు. ఇది పరిమిత పొడవు కమ్యూనికేషన్‌ను కలిగి ఉంది మరియు ఆన్‌బోర్డ్ కమ్యూనికేషన్‌కు అనువైనది. I2C నెట్‌వర్క్‌లు సెటప్ చేయడం చాలా సులభం ఎందుకంటే ఇది రెండు వైర్లను మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది మరియు కొత్త పరికరాలను రెండు సాధారణ I2C బస్సు మార్గాలకు అనుసంధానించవచ్చు. SPI మాదిరిగానే, మైక్రోకంట్రోలర్ సాధారణంగా ఏదైనా I2C పరికరాన్ని కనెక్ట్ చేయడానికి I2C పిన్‌లను కలిగి ఉంటుంది:

• STM32 మైక్రోకంట్రోలర్‌లో I2C కమ్యూనికేషన్‌ను ఎలా ఉపయోగించాలి
• PIC మైక్రోకంట్రోలర్ PIC16F877 తో I2C కమ్యూనికేషన్
• Arduino లో I2C ని ఎలా ఉపయోగించాలి: రెండు Arduino బోర్డుల మధ్య కమ్యూనికేషన్

USB

USB (యూనివర్సల్ సీరియల్ బస్) వివిధ వెర్షన్లు మరియు వేగాలతో విస్తృతంగా ప్రోటోకాల్. ఒకే యుఎస్‌బి హోస్ట్ కంట్రోలర్‌కు గరిష్టంగా 127 పెరిఫెరల్స్ కనెక్ట్ చేయవచ్చు. USB "ప్లగ్ అండ్ ప్లే" పరికరంగా పనిచేస్తుంది. కీబోర్డులు, ప్రింటర్లు, మీడియా పరికరాలు, కెమెరాలు, స్కానర్లు మరియు మౌస్ వంటి దాదాపు పరికరాల్లో USB ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది సులభమైన సంస్థాపన, వేగవంతమైన డేటా రేట్, తక్కువ కేబులింగ్ మరియు హాట్ మార్పిడి కోసం రూపొందించబడింది. ఇది బల్కీయర్ మరియు నెమ్మదిగా సీరియల్ మరియు సమాంతర పోర్టులను భర్తీ చేసింది. జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి మరియు ఎక్కువ దూరానికి అధిక-వేగ ప్రసారాన్ని అనుమతించడానికి USB అవకలన సిగ్నలింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

ఒక అవకలన బస్సు రెండు తీగలతో నిర్మించబడింది, ఒకటి ప్రసార డేటాను సూచిస్తుంది మరియు మరొకటి దాని పూరకంగా ఉంటుంది. వైర్లపై 'సగటు' వోల్టేజ్ ఎటువంటి సమాచారాన్ని కలిగి ఉండదు, ఫలితంగా తక్కువ జోక్యం ఉంటుంది. USB లో, హోస్ట్‌ను అడగకుండానే కొంత మొత్తంలో శక్తిని గీయడానికి పరికరాలు అనుమతించబడతాయి. డేటా బదిలీ కోసం USB రెండు వైర్లను మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది మరియు సీరియల్ మరియు సమాంతర ఇంటర్ఫేస్ కంటే వేగంగా ఉంటుంది. USB సంస్కరణలు 1.5Mbps (USB v1.0), 480 Mbps (USB2.0), 5Gbps (USB v3.0) వంటి వేర్వేరు వేగాలకు మద్దతు ఇస్తాయి. వ్యక్తిగత యుఎస్‌బి కేబుల్ యొక్క పొడవు హబ్ లేకుండా 5 మీటర్లు మరియు హబ్‌తో 40 మీటర్లు చేరుతుంది.

చేయవచ్చు

కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ (CAN) ఉదా. ఆటోమోటివ్‌లో ECU లు (ఇంజిన్ కంట్రోల్ యూనిట్లు) మరియు సెన్సార్ల మధ్య సంభాషణను అనుమతిస్తుంది. CAN ప్రోటోకాల్ దృ, మైన, తక్కువ-ధర మరియు సందేశ ఆధారిత మరియు అనేక అనువర్తనాలలో కవర్ చేస్తుంది - ఉదా. కార్లు, ట్రక్కులు, ట్రాక్టర్లు, పారిశ్రామిక రోబోట్లు. CAN బస్సు వ్యవస్థ అన్ని ECU లలో కేంద్ర లోపం నిర్ధారణ మరియు ఆకృతీకరణను అనుమతిస్తుంది. ID ల ద్వారా CAN సందేశాలకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది, తద్వారా అత్యధిక ప్రాధాన్యత గల ID లు అంతరాయం కలిగించవు. ప్రతి ECU అన్ని ప్రసార సందేశాలను స్వీకరించడానికి ఒక చిప్‌ను కలిగి ఉంటుంది, v చిత్యాన్ని నిర్ణయించి, తదనుగుణంగా పనిచేయండి - ఇది అదనపు నోడ్‌లను సులభంగా సవరించడానికి మరియు చేర్చడానికి అనుమతిస్తుంది (ఉదా. CAN బస్ డేటా లాగర్లు). అనువర్తనాల్లో వాహనాల ప్రారంభ / స్టాప్, ఘర్షణ ఎగవేత వ్యవస్థలు ఉన్నాయి. CAN బస్సు వ్యవస్థలు 1Mbps వరకు వేగాన్ని అందించగలవు.

మైక్రోవైర్

మైక్రోవైర్ అనేది 3Mbps సీరియల్ 3-వైర్ ఇంటర్ఫేస్, ముఖ్యంగా SPI ఇంటర్ఫేస్ యొక్క ఉపసమితి. మైక్రోవైర్ అనేది మైక్రోకంట్రోలర్లలోని సీరియల్ I / O పోర్ట్, కాబట్టి మైక్రోవైర్ బస్సు EEPROM లు మరియు ఇతర పరిధీయ చిప్‌లలో కూడా కనుగొనబడుతుంది. 3 పంక్తులు SI (సీరియల్ ఇన్పుట్), SO (సీరియల్ ut ట్పుట్) మరియు SK (సీరియల్ క్లాక్). మైక్రోకంట్రోలర్‌కు సీరియల్ ఇన్‌పుట్ (SI) లైన్, SO అనేది సీరియల్ అవుట్‌పుట్ లైన్, మరియు SK సీరియల్ క్లాక్ లైన్. SK యొక్క పడిపోయే అంచున డేటా మార్చబడుతుంది మరియు పెరుగుతున్న అంచున విలువైనది. SK యొక్క పెరుగుతున్న అంచున SI మార్చబడుతుంది. MICROWIRE కి అదనపు బస్సు విస్తరణను MICROWIRE / Plus అంటారు. రెండు బస్సుల మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, మైక్రోకంట్రోలర్‌లోని మైక్రోవైర్ / ప్లస్ నిర్మాణం మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది. ఇది 3Mbps వరకు వేగానికి మద్దతు ఇస్తుంది.

అసమకాలిక సీరియల్ ప్రోటోకాల్స్

సుదూర విశ్వసనీయ డేటా బదిలీ విషయానికి వస్తే అసమకాలిక రకం సీరియల్ ప్రోటోకాల్‌లు చాలా అవసరం. అసమకాలిక కమ్యూనికేషన్‌కు రెండు పరికరాలకు సాధారణమైన సమయ గడియారం అవసరం లేదు. ప్రతి పరికరం స్వతంత్రంగా వింటుంది మరియు అంగీకరించిన రేటుకు బిట్స్ డేటాను సూచించే డిజిటల్ పప్పులను పంపుతుంది. ఎసిన్క్రోనస్ సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌ను కొన్నిసార్లు ట్రాన్సిస్టర్-ట్రాన్సిస్టర్ లాజిక్ (టిటిఎల్) సీరియల్ అని పిలుస్తారు, ఇక్కడ అధిక వోల్టేజ్ స్థాయి లాజిక్ 1, మరియు తక్కువ వోల్టేజ్ లాజిక్ 0 కి సమానం. ఈ రోజు మార్కెట్‌లోని దాదాపు ప్రతి మైక్రోకంట్రోలర్‌కు కనీసం ఒక యూనివర్సల్ ఎసిన్క్రోనస్ రిసీవర్- సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం ట్రాన్స్మిటర్ (UART). ఉదాహరణలు RS232, RS422, RS485 మొదలైనవి.

RS232

RS232 (సిఫార్సు చేయబడిన ప్రామాణిక 232) అనేది మానిటర్లు, సిఎన్‌సిలు వంటి వివిధ పరిధీయాలను అనుసంధానించడానికి ఉపయోగించే చాలా సాధారణ ప్రోటోకాల్. RS232 మగ మరియు ఆడ కనెక్టర్లలో వస్తుంది. RS232 పాయింట్-టు-పాయింట్ టోపోలాజీ, గరిష్టంగా ఒక పరికరం కనెక్ట్ చేయబడింది మరియు 9600 bps వద్ద 15 మీటర్ల దూరం వరకు ఉంటుంది. RS-232 ఇంటర్‌ఫేస్‌పై సమాచారం తార్కిక 0 మరియు 1 ద్వారా డిజిటల్‌గా ప్రసారం చేయబడుతుంది. తార్కిక "1" (MARK) -3 నుండి -15 V వరకు ఉన్న వోల్టేజ్‌కి అనుగుణంగా ఉంటుంది. తార్కిక "0" (SPACE) a +3 నుండి +15 V పరిధిలో వోల్టేజ్ ఇది DB9 కనెక్టర్‌లో వస్తుంది, దీనిలో TxD, RxD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, GND వంటి 9 పిన్‌అవుట్‌లు ఉన్నాయి.

RS422

RS422 RS232 ను పోలి ఉంటుంది, ఇది వేర్వేరు పంక్తులలో సందేశాలను ఏకకాలంలో పంపడానికి మరియు స్వీకరించడానికి అనుమతిస్తుంది, కానీ దీని కోసం అవకలన సంకేతాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. RS-422 నెట్‌వర్క్‌లో, ఒక ప్రసార పరికరం మరియు 10 వరకు స్వీకరించే పరికరాలు మాత్రమే ఉంటాయి. RS-422 లోని డేటా బదిలీ వేగం దూరం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు 10 kbps (1200 మీటర్లు) నుండి 10 Mbps (10 మీటర్లు) వరకు మారవచ్చు. RS-422 లైన్ డేటా ట్రాన్స్మిషన్ కోసం 4 వైర్లు (ప్రసారానికి 2 వక్రీకృత వైర్లు మరియు స్వీకరించడానికి 2 వక్రీకృత వైర్లు) మరియు ఒక సాధారణ GND గ్రౌండ్ వైర్. డేటా లైన్లలోని వోల్టేజ్ -6 V నుండి +6 V వరకు ఉంటుంది. A మరియు B ల మధ్య తార్కిక వ్యత్యాసం +0.2 V కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. లాజికల్ 1 A మరియు B ల మధ్య -0.2 V కన్నా తక్కువ వ్యత్యాసానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. RS-422 ప్రమాణం నిర్దిష్ట రకం కనెక్టర్‌ను నిర్వచించదు, సాధారణంగా ఇది టెర్మినల్ బ్లాక్ లేదా DB9 కనెక్టర్ కావచ్చు.

RS485

RS485 మల్టీ-పాయింట్ టోపోలాజీని ఉపయోగిస్తుంది కాబట్టి, ఇది పరిశ్రమలలో ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు పరిశ్రమ ఇష్టపడే ప్రోటోకాల్. RS422 ఒక అవకలన ఆకృతీకరణలలో 32 లైన్ డ్రైవర్లను మరియు 32 రిసీవర్లను కనెక్ట్ చేయగలదు కాని అదనపు రిపీటర్లు మరియు 256 పరికరాల వరకు సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్ల సహాయంతో. RS-485 ఒక నిర్దిష్ట రకం కనెక్టర్‌ను నిర్వచించదు, కానీ ఇది తరచుగా టెర్మినల్ బ్లాక్ లేదా DB9 కనెక్టర్. ఆపరేషన్ యొక్క వేగం కూడా రేఖ యొక్క పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు 10 మీటర్ల వద్ద 10 Mbit / s కి చేరుతుంది. పంక్తులపై వోల్టేజ్ -7 V నుండి +12 V వరకు ఉంటుంది. రెండు పరిచయాలతో సగం డ్యూప్లెక్స్ మోడ్ RS-485 మరియు 4 పరిచయాలతో పూర్తి డ్యూప్లెక్స్ మోడ్ RS-485 వంటి రెండు రకాల RS-485 ఉన్నాయి. ఇతర మైక్రోకంట్రోలర్‌లతో RS485 ఉపయోగించడం గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, లింక్‌లను తనిఖీ చేయండి:

• RS-485 MODBUS సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ Arduino UNO ని బానిసగా ఉపయోగిస్తోంది
• రాస్ప్బెర్రీ పై మరియు ఆర్డునో యునో మధ్య RS-485 సీరియల్ కమ్యూనికేషన్
• RS485 Arduino Uno మరియు Arduino Nano మధ్య సీరియల్ కమ్యూనికేషన్
• RS-485 ఉపయోగించి STM32F103C8 మరియు Arduino UNO మధ్య సీరియల్ కమ్యూనికేషన్

ముగింపు

ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించే కమ్యూనికేషన్ ఇంటర్ఫేస్ వ్యవస్థలలో సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ఒకటి. వేర్వేరు అనువర్తనాలకు డేటా రేట్లు భిన్నంగా ఉంటాయి. ఈ రకమైన అనువర్తనాలలో వ్యవహరించేటప్పుడు సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ నిర్ణయాత్మక పాత్ర పోషిస్తాయి. కాబట్టి సరైన సీరియల్ ప్రోటోకాల్‌ను ఎంచుకోవడం చాలా ముఖ్యం.