Friday, June 23, 2017

嵌入式系統通訊

在嵌入式系統中,控制板通常需與周邊元件進行互動。當兩者必須進行溝通與資料傳輸時,則必須透過兩者對應的通訊協定,以利於資料傳輸的規則。常用的通訊協定有RS-232I^2SPIModbus,根據不同需求與領域會使用不同的方式。

RS-232
序列傳輸,傳輸線少,配線簡單,傳送距離較遠,非同步傳輸(UART)
異步起停,啟始位元後接78位元。最後為校驗位元以及停止位元。
3-15V,有效正電位空號Spacing-ON,有效負電位傳號Marking-OFF
DTE資料終端裝置(電腦)DCE資料通訊裝置

Pin1(DCD)-DCE->DTE DC DETECTED
Pin2(RXD)-DCE->DTE DTE RECEIVE DATA
Pin3(TXD)-DTE->DCE DTE SEND DATA
Pin4(DTR)-DTE->DCE DTE IS READY
Pin5(GND)-GND
Pin6(DSR)-DCE->DTE DCE IS READY
Pin7(RTS)- DTE->DCE DTE REQUEST SEND
Pin8(CTS)-DCE->DTE ACK TO DTE’S RTS
Pin9(RI)-DCE->DTE RING INDICATION

設定
    鮑率(Baud)-每秒傳送多少符號,兩裝置必須完全相同。常見為300,1200,2400,9600,19200,115200
    同位檢查(Parity)-透過1的個數檢查,驗證資料的正確性
    停止位-幫助接受訊號方硬體重同步

    非同步傳輸-每一筆資料前都加上同步符號。

Modbus
為使用PLC通訊而發表,允許多個裝置聯現在同一個網路上進行通訊,常用於連線監控電腦和終端控制系統。
Master/slave 架構
Slave裝置有唯一位址。一個命令包含裝置位址,所有裝置皆會收到命令,但只有指定裝置會執行。
無報告異常,主節點必須迴圈詢問每個節點。

SPI
全雙工模式通訊,多個從機通過一個片選線路,決定哪個來響應主機請求。同步串列埠
常用於SD卡,液晶顯示器。
SCLK (Serial Clock):串行時鐘,由主機發出
MOSI (Master Output, Slave Input)
MISO (Master Input, Slave Output)
SS (Slave Selected):片選訊號,由主機發出,低電平有效。

I^2C
串列通訊匯流排,使用兩條open drain(串列資料SDA及串列時脈SCL)
7位元長度位址空間,高低速傳輸模式
主節點:產生時鐘並行起與從節點的通訊

從節點:接收時鐘並響應主節點的尋址

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