Confronto tra i Protocolli di Comunicazione Seriale

Mark Harris
|  Creato: agosto 17, 2021  |  Aggiornato: marzo 14, 2024
Confronto tra tutti i protocolli di comunicazione seriale

In questa serie di articoli, abbiamo esaminato alcuni dei diversi Protocolli di Comunicazione Seriale disponibili per trasferire informazioni tra microcontrollori, periferiche produttrici di dati, periferiche di elaborazione dati e altri dispositivi intelligenti. Ogni articolo ha trattato uno dei protocolli più popolari comunemente utilizzati, e qui, alla fine di questa serie, abbiamo riassunto i vantaggi e gli svantaggi di ciascuno. Speriamo che questa risorsa si riveli preziosa la prossima volta che vi troverete nella necessità di implementare un bus di comunicazione seriale, aiutandovi a scegliere l'opzione migliore per le vostre particolari circostanze.

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Conclusione della Serie

I protocolli e gli standard di comunicazione seriale sono fantastici, specialmente con molti dispositivi digitali intelligenti o misti (analogico-digitali); l'incorporazione di microcontrollori è popolare. I bus di comunicazione seriale consentono lo scambio di informazioni tra molti dispositivi e svolgono questa comunicazione utilizzando un numero di pin molto inferiore rispetto a quello necessario per le comunicazioni parallele. Sebbene le comunicazioni seriali siano di diversi ordini di grandezza più lente rispetto all'opzione parallela, le velocità raggiunte sono sufficienti per la maggior parte dei circuiti integrati e dei dispositivi per eseguire lo scambio di informazioni richiesto o l'invio di comandi.

UART è una comunicazione seriale asincrona piuttosto semplice, che consente la modalità full-duplex. È molto utile per la comunicazione tra due dispositivi.

I2C è probabilmente la mia opzione preferita. Permette di collegare molti dispositivi utilizzando solo due pin. Tuttavia, più dispositivi si collegano, più è necessario ridurre il tasso di trasmissione dati per mantenere l'operatività. Inoltre, ci piace che il tasso di trasmissione dati possa essere controllato dall'hardware e che anche gli indirizzi degli slave siano impostati dall'hardware.

SPI è un protocollo di comunicazione veloce che permette di avere molti slave, sebbene con un aumento nel numero di pin. Le velocità di comunicazione SPI sono ottime e, oltre a ciò, non necessita di alcuna particolare impedenza di terminazione. Abbiamo visto che in alcune applicazioni, l'uso di resistori di terminazione può essere vantaggioso.

1-Wire è fantastico. Permette la comunicazione e l'alimentazione utilizzando un solo filo o traccia, utilizzando una tecnica di alimentazione parassita. Tuttavia, non ci sono molti dispositivi disponibili che possono utilizzarlo.

CAN è molto robusto in un ambiente con alti livelli di interferenza elettromagnetica e ha una buona correzione degli errori. Non dovrebbe sorprendere che sia utilizzato principalmente per applicazioni critiche.

LIN è una variante di CAN, sviluppata come sottosistema di CAN. LIN è tipicamente utilizzato per applicazioni meno critiche nelle auto. È vantaggioso perché è economico e semplice. I dispositivi LIN non utilizzano quarzi o risonatori per il timing; utilizzano solo un semplice circuito RC interno per risparmiare sui costi.

RS-485 è uno standard di protocollo utilizzato in molti dispositivi, specialmente nell'automazione e nei PLC. È uno standard robusto che utilizza una o due coppie differenziali. Inoltre, può raggiungere velocità relativamente elevate o lunghe distanze.

RS-232 è uno standard di protocollo seriale vecchio che era estremamente popolare. Sebbene i dispositivi moderni non utilizzino più questo standard, un vasto numero di dispositivi legacy lo utilizza ancora, quindi riteniamo che sarà utile avere alcune conoscenze in merito.

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Sull'Autore

Sull'Autore

Mark Harris è un ingegnere eccezionale con oltre 12 anni di esperienza diversificata nel settore dell'elettronica, che va dai contratti aerospaziali e di difesa ai prodotti start-up, passatempi, ecc. Prima di trasferirsi nel Regno Unito, Mark ha lavorato per uno dei più grandi istituti di ricerca del Canada. Ogni giorno portava con sé un progetto o una sfida diversa che coinvolgeva l'elettronica, la meccanica e il software. È responsabile della pubblicazione della “Celestial Database Library”, la più grande libreria di componenti di database open source per Altium Designer. Mark è attratto dall'hardware e dal software open source, nonché a trovare soluzioni innovative per le sfide quotidiane di questi progetti. L'elettronica è pura passione: seguire la trasformazione di un'idea in realtà e interagire con il mondo è fonte di infinito piacere.
Puoi contattare Mark direttamente a: mark@originalcircuit.com

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