مقایسه پروتکل های ارتباطی سریال در الکترونیک

مقایسه پروتکل های ارتباطی سریال در الکترونیک

مقایسه پروتکل های ارتباطی سریال در الکترونیک
مقایسه پروتکل های ارتباطی سریال در الکترونیک

در این مقاله، می‌خواهیم نگاهی داشته باشیم به انواع پروتکل‌های ارتباطی سریال که معمولاً در ارتباط میکروکنترلر با میکروکنترلر های دیگر، سنسورها، کامپیوتر و… استفاده می‌شود. در این مقاله قصد بررسی جزئیات هر پروتکل را نداریم و تنها مقایسه‌ای کلی میان همه‌ی آن‌ها انجام خواهیم داد تا هنگامی که می‌خواهید مداری را طراحی کنید، بتوانید یک مقایسه سریع داشته باشید و بهترین گزینه را انتخاب کنید.

با این مقاله از سیسوگ همراه باشید!

 

جدول مقایسه پروتکل‌های ارتباطی سریال

با مشاهده جدول زیر، می توانید برتری و کاستی های هر یک از پروتکل های ارتباطی سریال را مشاهده کنید:

 

مقایسه پروتکل های ارتباطی سریال

 

جمع بندی و نتیجه گیری کلی

پروتکل‌ها و استانداردهای ارتباطی واقعاً قابلیت فوق‌العاده‌ای هستند! به‌ویژه اگر در دستگاه‌های هوشمند دیجیتال از آن ها استفاده کنید. شما می‌توانید ترکیبی از چندین تراشه دیجیتال یا حتی مختلط آنالوگ و دیجیتال را کنار همدیگر داشته باشید. میکروکنترلرها خیلی محبوب هستند و در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی وجود دارند. گذرگاه‌های ارتباطی سری امکان تبادل اطلاعات بین این دستگاه‌ها را فراهم می‌کند. اگرچه ارتباطات سریال نسبت به ارتباط موازی بسیار کندتر است، اما همین سرعت‌ها و نرخ‌های تبادل برای اکثر ICها و دستگاه‌ها کافی است. زیرا اطلاعات و دستورات معمولاً حجم بسیار کمی دارند. همچنین ارتباط سریال تعداد سیم‌ها را نیز بسیار کمتر کرده و مدار ما بسیار ساده‌تر، کوچک‌تر و ارزان‌تر تولید می‌شود.

 

UART یک ارتباط سریال ساده است که به شما امکان ارتباط دوطرفه کامل را می‌دهد. USART برای ارتباط بین دو دستگاه مفید است.

 

I2C این اجازه می‌دهد تا دستگاه‌های بسیار زیادی را تنها با استفاده از دو پین متصل کنید. بااین‌حال، هرچه دستگاه‌های بیشتری متصل شوند، برای عملکرد بهتر باید سرعت داده نیز کاهش یابد. همچنین، این خیلی خوب است که سرعت تبادل اطلاعات توسط سخت‌افزار ما تعیین شود (بر خلاف USART که باید دو دستگاه دارای تنظیمات یکسان باشند) و آدرس‌های Slave نیز توسط سخت‌افزار تنظیم شوند.

 

SPI یک پروتکل ارتباطی سریع است که یک Master می‌تواند تعداد زیادی Slave را کنترل کند. هرچند با افزایش تعداد Slaveها تعداد پین‌ها نیز بیشتر می‌شود، اما بر خلاف I2C سرعت کاهش پیدا نمی‌کند. سرعت ارتباطات SPI بسیار عالی است و علاوه‌برآن نیازی به تطبیق امپدانس و تغییر ولتاژ بین دستگاه‌ها ندارد. در برخی موارد (مثل SD Card) استفاده از تقسیم مقاومت در خطوط ارتباطی تواند مشکل‌گشا باشد.

 

MICROWIRE (در تصویر بالا نیست) یک رابط سریال 3 سیمه با سرعت 3 مگابیت بر ثانیه و کامل دوطرفه است که زیرمجموعه ای از رابط SPI است. Microwire در واقع یک پورت ورودی/خروجی سریال روی میکروکنترلرها است. این گذرگاه در EEPROM ها و سایر تراشه های جانبی نیز یافت می شود. 3 خط ارتباطی SI (ورودی سریال)، SO (خروجی سریال) و SK (کلاک سریال) دارد. همچنین یک معماری جدید تر نیزبه نام MICROWIRE/Plus وجود دارد که به نظر می رسد تفاوت اصلی بین این دو گذرگاه، پیچیدگی بیشتر معماری در میکروکنترلر است. همچنین از سرعت حداکثر 3 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. (اطلاعات بیشتر در مورد پروتکل ها را می توانید اینجا به زبان اصلی بخوانید.)

 

1-wire روش جالبی است. امکان برقراری ارتباط و همچنین تأمین برق را تنها با استفاده از یک سیم و به کمک تکنیک parasitic power فراهم می‌کند. بااین‌حال، دستگاه‌های زیادی وجود ندارد که بتوانند از آن استفاده کنند.

 

CAN در محیطی با سطوح تداخل الکترومغناطیسی بسیار قوی عمل می‌کند و تصحیح خطای خوبی هم دارد؛ بنابراین نباید تعجب کرد که از این پروتکل بیشتر برای کاربردهای مهم، مثل خودرو و صنعت استفاده می‌شود.

شما میتوانید نحوه کار انواع پروتکل های بکار رفته در خودرو را در سیسوگ یاد بگیرید!

آشنایی با رابط OBD-II یا دیاگ در خودرو – قسمت اول

 

LIN یک نوع CAN است که به‌عنوان زیرسیستم CAN توسعه‌یافته است. LIN معمولاً برای کاربردهای کم‌اهمیت در خودروها استفاده می‌شود. ارزان و سرراست است. دستگاه‌های LIN از کوارتز یا رزوناتور برای زمان‌بندی استفاده نمی‌کنند. آنها فقط از یک مدار RC داخلی ساده برای صرفه‌جویی در هزینه‌ها استفاده می‌کنند.

شما میتوانید نحوه کار LIN BUS را در سیسوگ یاد بگیرید:

LIN BUS چیست و معرفی فنی آن در خودرو های جدید به زبان ساده

 

RS-485 یک پروتکل استاندارد است که در بسیاری از دستگاه‌ها، به‌ویژه در اتوماسیون و PLC استفاده می‌شود. از یک یا دو جفت دیفرانسیل استفاده می‌کند. پروتکل نسبتاً قوی است، زیرا می‌تواند در سرعت‌های نسبتاً زیاد یا مسافت‌های طولانی جواب بدهد.

 

RS-232 یک پروتکل سریال استاندارد قدیمی است که بسیار محبوب بود. اگرچه دستگاه‌های مدرن دیگر از این استاندارد استفاده نمی‌کنند، اما هنوز تعداد زیادی از این دستگاه‌ها وجود دارد؛ بنابراین داشتن دانش در مورد آن مفید خواهد بود.

 

منبع زبان اصلی

resources.altium.com

حمایت از Digi Boy

خوشحال میشیم برای تداوم و کیفیت ما رو حمایت کنید.

0 نفر

پــــســنــدیـده انـد

توجه

Digi Boy
Digi Boy

به دانش فزای و به یزدان گرای، که او باد جان تو را رهنمای (فردوسی)

دیدگاه ها

8 دیدگاه

  • کامبیز
    ۲۸ آبان ۱۴۰۰

    دوستان برای یه ارتباط ساده بین دو تا AVR پروتکل ساده و ارزان و سبک که حجم کمی از پردازش میکرو بگیره چی پیشنهاد میکنین؟

    • Digi Boy
      Digi Boy
      ۲۹ آبان ۱۴۰۰

      دورد بر شما! یوزارت به نظر من برای ارتباط بین دو میکرو گزینه خوبیه.

  • اصغر
    ۷ مهر ۱۴۰۰

    مقایسه کلی هست، اما همین میتونه تو طراحی و انتخاب پروتکل خیلی کمک کنه و ساعت ها توی وقت صرفه جویی کنه، ممنون دیجی بوی

  • رضا
    ۲۴ شهریور ۱۴۰۰

    خیلی مفید بود ممنون

  • نادر
    ۲۳ شهریور ۱۴۰۰

    خیلی جالب و کاربردی بود. یه جدول به درد بخور که میتونه همیشه بهمون کمک کنه. ممنون.

    • Digi Boy
      Digi Boy
      ۲۴ شهریور ۱۴۰۰

      خواهش می‌کنم.
      موفق باشید!

پر بحث ترین ها

مسابقه دوم : چالش برنامه نویسی به زبان C

مسابقه اول سیسوگ (مسابقه اول: درک سخت افزار) انتقادهای زیادی رو در پی داشت تا جایی که حتی خودمم به نتیجه مسابقه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش

راه اندازی LCD گرافیکی Nokia 1661 و دانلود کتابخانه آن

LCD گرافیکی یکی از مهم ترین پارامترهای موجود در طراحی انواع مدارات الکترونیکی پیچیده و حتی ساده است ، نمایش وضعیت و...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 4 سال پیش

ریموت کدلرن و چکونگی دکد کردن آن به همراه سورس برنامه

ریموت کنترل امروزه کاربرد زیادی پیدا کرده است؛ از ریموت‌های درب بازکن تا ریموت‌های دزدگیر و کنترل روشنایی همه از یک اصول اولیه پیروی می‌کنند و آن‌هم ارسال اطلاعات به‌صورت بی‌سیم است....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش

همه چیز درباره ریموت کنترل‌های هاپینگ

امنیت همیشه و در همه‌ی اعصار، مقوله‌ی مهم و قابل‌توجه‌ ای بوده و همیشه نوع بشر به دنبال امنیت بیشتر، دست به ابداعات و اختراعات گوناگونی زده است. ریموت کنترل یکی از این اختراعات است. در این مقاله، به بررسی امنیت انواع ریموت‌های کنترل خواهیم پرداخت....

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 5 سال پیش

مسابقه سوم: استخراج داده از رشته ها در زبان C

نزدیک به 5 ماه از مسابقه دوم سیسوگ می‌گذره و فکر کردم که بد نیست یک چالش جدید داشته باشیم! البته چالش‌ها...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 2 سال پیش

مسابقه ششم: بزن میکروکنترلر را بسوزون!

بزنم میکروکنترلر را بسوزونم اونم تو  این شرایط!، طراحی مسابقه از اون چیزی که به نظر می‌رسه سخت‌تر است، باید حواست باشه...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 11 ماه پیش

آموزش قدم به قدم راه اندازی +NRF24L01

آموزش قدم به قدم راه اندازی +NRF24L01  با کتابخانه سازگار با انواع میکروکنترلرها و کامپایلرها قبل از اینکه قسمت بشه با ماژول...

رسول خواجوی بجستانی رسول خواجوی بجستانی
  • 3 سال پیش

ساخت ماینر با FPGA و ARM

چند ماهی هست که تب بیت کوین و ارزهای دیجیتال خیلی بالا رفته! چه شد که این پست را نوشتم همانطور که...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 3 سال پیش

کار با ماژول تمام عیار mc60 – قسمت دوم – راه اندازی OpenCPU

در قسمت اول به یکسری اطلاعات کلی ماژول mc60 پرداختیم، با نرم افزار QNavigator کار کردیم و یک هدربرد هم برای کار...

Mahdi.h   Mahdi.h  
  • 3 سال پیش

مسابقه چهارم: کدام حلقه سریع‌تر است؟

حدود ۷ ماه پیش، مسابقه سوم سیسوگ رو برگزار کردیم و کلی نکته در مورد خواندن رشته‌های ورودی را بررسی کردیم. فکر...

Zeus ‌ Zeus ‌
  • 1 سال پیش
سیـــســـوگ

مرجع متن باز آموزش الکترونیک