Comparação dos Protocolos de Comunicação Serial

Nesta série de artigos, estivemos analisando alguns dos diferentes Protocolos de Comunicação Serial disponíveis para transferir informações entre microcontroladores, periféricos produtores de dados, processadores de dados e outros dispositivos inteligentes. Cada artigo cobriu um dos protocolos mais populares em uso comum, e aqui, no final desta série, resumimos as vantagens e desvantagens de cada um. Esperamos que este recurso se prove valioso na próxima vez que você precisar implementar um barramento de comunicação serial, ajudando-o a escolher a melhor opção para as suas circunstâncias particulares.

Conclusão da Série

Os protocolos e padrões de comunicação serial são fantásticos, especialmente com muitos dispositivos digitais inteligentes ou mistos (analógico-digital); incorporar microcontroladores é popular. Os barramentos de comunicação serial permitem a troca de informações entre vários dispositivos e realizam essa comunicação usando uma quantidade de pinos muito menor do que a necessária para comunicações paralelas. Embora as comunicações seriais sejam várias ordens de magnitude mais lentas do que a opção paralela, as taxas alcançadas são suficientes para a maioria dos CI's e dispositivos realizarem a troca de informações necessária ou o envio de comandos.

UART é uma comunicação serial assíncrona bastante simples, que permite o modo full-duplex. É muito útil para a comunicação entre dois dispositivos.

I2C é provavelmente a minha opção favorita. Permite conectar muitos dispositivos usando apenas dois pinos. No entanto, quanto mais dispositivos você conectar, mais precisa reduzir a taxa de dados para manter a operação. Além disso, gostamos que a taxa de dados possa ser controlada por hardware e que os endereços dos escravos também sejam definidos por hardware.

SPI é um protocolo de comunicação rápido que permite muitos escravos, embora com um aumento na contagem de pinos. As velocidades de comunicação SPI são ótimas, e além disso, não necessita de nenhuma impedância de terminação especial. Vimos que, em algumas aplicações, o uso de resistores de terminação pode ser benéfico.

1-Wire é ótimo. Ele permite comunicação e fornecimento de energia usando apenas um fio ou trilha, utilizando uma técnica de alimentação parasita. No entanto, não há tantos dispositivos disponíveis que podem usá-lo.

CAN é muito robusto em um ambiente com altos níveis de interferência eletromagnética e possui boa correção de erro. Não deve ser surpresa que é usado principalmente para aplicações críticas.

LIN é uma variante do CAN, desenvolvido como um subsistema do CAN. LIN é tipicamente usado para aplicações menos críticas em carros. É bom porque é barato e simples. Dispositivos LIN não utilizam quartzo ou ressonadores para temporização; eles apenas usam um simples circuito interno RC para economizar custos.

RS-485 é um padrão de protocolo usado em muitos dispositivos, especialmente em automação e PLC. É um padrão robusto que utiliza um ou dois pares diferenciais. Além disso, pode alcançar velocidades relativamente altas ou longas distâncias.

RS-232 é um antigo padrão de protocolo serial que foi extremamente popular. Embora os dispositivos modernos não usem mais este padrão, um grande número de dispositivos legados ainda o utiliza, então acreditamos que será benéfico ter algum conhecimento sobre ele.

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