Vergleich der seriellen Kommunikationsprotokolle

In dieser Artikelserie haben wir uns einige der verschiedenen Seriellen Kommunikationsprotokolle angesehen, die zur Übertragung von Informationen zwischen Mikrocontrollern, datenproduzierenden, datenverarbeitenden Peripheriegeräten und anderen intelligenten Geräten verfügbar sind. Jeder Artikel hat eines der beliebteren Protokolle, die häufig verwendet werden, behandelt und hier, am Ende dieser Serie, haben wir die Vor- und Nachteile jedes Protokolls zusammengefasst. Wir hoffen, dass diese Ressource beim nächsten Mal, wenn Sie sich in der Situation befinden, einen seriellen Kommunikationsbus implementieren zu müssen, wertvoll sein wird und Ihnen hilft, die beste Option für Ihre speziellen Umstände zu wählen.

Serienabschluss

Serielle Kommunikationsprotokolle und -standards sind fantastisch, besonders bei vielen intelligenten digitalen oder gemischten (analog-digitalen) Geräten; die Einbindung von Mikrocontrollern ist beliebt. Serielle Kommunikationsbusse ermöglichen den Austausch von Informationen zwischen vielen Geräten und führen diese Kommunikation mit einer viel geringeren Anzahl von Pins durch als für parallele Kommunikationen benötigt wird. Obwohl serielle Kommunikationen um mehrere Größenordnungen langsamer sind als die parallele Option, sind die erreichten Geschwindigkeiten für die meisten ICs und Geräte ausreichend, um den erforderlichen Informationsaustausch oder das Senden von Befehlen durchzuführen.

UART ist eine recht einfache asynchrone serielle Kommunikation, die den Vollduplex-Modus ermöglicht. Sie ist sehr nützlich für die Kommunikation zwischen zwei Geräten.

I2C ist wahrscheinlich meine bevorzugte Option. Es ermöglicht, viele Geräte mit nur zwei Pins zu verbinden. Je mehr Geräte Sie jedoch anschließen, desto mehr müssen Sie die Datenrate reduzieren, um den Betrieb aufrechtzuerhalten. Außerdem gefällt uns, dass die Datenrate durch Hardware gesteuert werden kann und dass auch die Slave-Adressen durch Hardware festgelegt werden.

SPI ist ein schnelles Kommunikationsprotokoll, das viele Slaves zulässt, allerdings mit einer Erhöhung der Pin-Anzahl. Die Geschwindigkeiten der SPI-Kommunikation sind großartig, und darüber hinaus benötigt es keine spezielle Abschlussimpedanzanpassung. Wir haben festgestellt, dass in einigen Anwendungen der Einsatz von Abschlusswiderständen vorteilhaft sein kann.

1-Wire ist großartig. Es ermöglicht die Kommunikation und die Stromversorgung mit nur einem Kabel oder einer Leiterbahn, indem eine parasitäre Stromversorgungstechnik verwendet wird. Allerdings gibt es nicht so viele Geräte, die dies nutzen können.

CAN ist sehr robust in Umgebungen mit hohen elektromagnetischen Störungen und verfügt über eine gute Fehlerkorrektur. Es sollte daher nicht überraschen, dass es hauptsächlich für kritische Anwendungen verwendet wird.

LIN ist eine Variante von CAN, entwickelt als ein Subsystem zu CAN. LIN wird typischerweise für weniger kritische Anwendungen in Autos verwendet. Es ist gut, weil es günstig und unkompliziert ist. LIN-Geräte verwenden keine Quarze oder Resonatoren für die Zeitmessung; sie nutzen lediglich einen einfachen internen RC-Schaltkreis, um Kosten zu sparen.

RS-485 ist ein Protokollstandard, der in vielen Geräten verwendet wird, insbesondere in der Automatisierung und bei SPS. Es ist ein robuster Standard, der ein oder zwei differentielle Paare verwendet. Außerdem kann er relativ hohe Geschwindigkeiten oder lange Distanzen erreichen.

RS-232 ist ein alter serieller Protokollstandard, der extrem beliebt war. Obwohl moderne Geräte diesen Standard nicht mehr verwenden, nutzen immer noch eine große Anzahl von Altgeräten ihn, daher denken wir, dass es nützlich sein wird, etwas darüber zu wissen.

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