ఎలక్ట్రానిక్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ పై అవలోకనం

ఎలక్ట్రానిక్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ పై అవలోకనం

పరిచయం:



  • ప్రోటోకాల్ : నియమాలు మరియు నిబంధనల సమితిని ప్రోటోకాల్ అంటారు.
  • కమ్యూనికేషన్: మాధ్యమంతో ఒక వ్యవస్థ నుండి మరొక వ్యవస్థకు సమాచార మార్పిడిని కమ్యూనికేషన్ అంటారు.
  • కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్: ఒకదానితో మరొకటి డేటాను మార్పిడి చేయడానికి రెండు ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను కనెక్ట్ చేయడానికి అనుమతించే నియమాలు మరియు నిబంధనల సమితి.

ఎలక్ట్రానిక్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్స్ రకాలు:


క్రింద వర్గీకరించబడిన రెండు రకాల కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌లు ఉన్నాయి:





1. ఇంటర్ సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్

2. ఇంట్రా సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్



1. ఇంటర్ సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్: రెండు వేర్వేరు పరికరాలను కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఉపయోగించే ఇంటర్-సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్. కంప్యూటర్ నుండి మైక్రోకంట్రోలర్ కిట్ మధ్య కమ్యూనికేషన్ లాగా. ఇంటర్ బస్ వ్యవస్థ ద్వారా కమ్యూనికేషన్ జరుగుతుంది.


ఇంటర్ సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్

ఇంటర్‌సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్ యొక్క వివిధ వర్గాలు:

  • UART ప్రోటోకాల్
  • USART ప్రోటోకాల్
  • USB ప్రోటోకాల్

2. ఇంట్రా సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్: సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లోని రెండు పరికరాలను కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఇంట్రా సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ ఇంట్రా సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్‌లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, ఇంట్రాసిస్టమ్ ప్రోటోకాల్‌లకు వెళ్లకుండా మైక్రోకంట్రోలర్ యొక్క పెరిఫెరల్స్ విస్తరిస్తాము. ఇంట్రాసిస్టమ్ ప్రోటోకాల్ ఉపయోగించి సర్క్యూట్ సంక్లిష్టత మరియు విద్యుత్ వినియోగం పెరుగుతుంది. ఇంట్రా సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్స్ సర్క్యూట్ సంక్లిష్టత మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని ఉపయోగించి, ఖర్చు తగ్గుతుంది మరియు డేటాను యాక్సెస్ చేయడానికి ఇది చాలా సురక్షితం.

ఇంట్రా సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్

ఇంటర్‌సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్ యొక్క వివిధ వర్గాలు

  • I2C ప్రోటోకాల్
  • SPI ప్రోటోకాల్
  • ప్రోటోకాల్ చేయవచ్చు

UART ప్రోటోకాల్:

UART అంటే యూనివర్సల్ ఎసిన్క్రోనస్ ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్. UART ప్రోటోకాల్స్ రెండు వైర్డు ప్రోటోకాల్‌లతో సీరియల్ కమ్యూనికేషన్. డేటా కేబుల్ సిగ్నల్ లైన్లు Rx మరియు Tx గా లేబుల్ చేయబడ్డాయి. సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ సాధారణంగా సిగ్నల్ ప్రసారం మరియు స్వీకరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇది బదిలీ చేయబడుతుంది మరియు తరగతి పప్పులు లేకుండా డేటాను సీరియల్ బిట్ బై బిట్ అందుకుంటుంది. UART డేటా బైట్లను తీసుకుంటుంది మరియు వ్యక్తిగత బిట్లను వరుస పద్ధతిలో పంపుతుంది. UART సగం డ్యూప్లెక్స్ ప్రోటోకాల్. హాఫ్-డ్యూప్లెక్స్ అంటే డేటాను బదిలీ చేయడం మరియు స్వీకరించడం కానీ అదే సమయంలో కాదు. చాలా కంట్రోలర్లు బోర్డులో హార్డ్‌వేర్ UART కలిగి ఉంటాయి. ఇది డేటాను ప్రసారం చేయడానికి మరియు స్వీకరించడానికి ఒకే డేటా లైన్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. దీనికి ఒక ప్రారంభ బిట్, 8-బిట్ డేటా మరియు వన్-స్టాప్ బిట్ అంటే 8-బిట్ డేటా బదిలీ ఒకరి సిగ్నల్ అధికంగా ఉంటుంది.

ఉదా: ఇమెయిల్‌లు, SMS, వాకీ-టాకీ.

UART ప్రోటోకాల్ డేటా ఫ్లో

UART ప్రోటోకాల్ డేటా ఫ్లో

USART ప్రోటోకాల్:

USART అంటే యూనివర్సల్ సింక్రోనస్ మరియు ఎసిన్క్రోనస్ ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్. ఇది రెండు వైర్ ప్రోటోకాల్ యొక్క సీరియల్ కమ్యూనికేషన్. డేటా కేబుల్ సిగ్నల్ లైన్లు Rx మరియు TX గా లేబుల్ చేయబడ్డాయి. ఈ ప్రోటోకాల్ క్లాక్ పప్పులతో పాటు డేటా బైట్‌ను బైట్ ద్వారా ప్రసారం చేయడానికి మరియు స్వీకరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది పూర్తి-డ్యూప్లెక్స్ ప్రోటోకాల్, అంటే వేర్వేరు బోర్డు రేట్లకు ఒకేసారి డేటాను ప్రసారం చేయడం మరియు స్వీకరించడం. వివిధ పరికరాలు ఈ ప్రోటోకాల్‌కు మైక్రోకంట్రోలర్‌తో కమ్యూనికేట్ చేస్తాయి.

ఉదా: -టెలికమ్యూనికేషన్స్.

USART ప్రోటోకాల్ డేటా ఫ్లో

USART ప్రోటోకాల్ డేటా ఫ్లో

USB ప్రోటోకాల్:

USB అంటే యూనివర్సల్ సీరియల్ బస్సు. మళ్ళీ ఇది రెండు-వైర్ ప్రోటోకాల్ యొక్క సీరియల్ కమ్యూనికేషన్. డేటా కేబుల్ సిగ్నల్ లైన్లు D + మరియు D- గా లేబుల్ చేయబడ్డాయి. సిస్టమ్ పెరిఫెరల్స్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఈ ప్రోటోకాల్ ఉపయోగించబడుతుంది. హోస్ట్ మరియు పరిధీయ పరికరాలకు డేటాను సీరియల్‌గా పంపించడానికి మరియు స్వీకరించడానికి యుఎస్‌బి ప్రోటోకాల్ ఉపయోగించబడుతుంది. యుఎస్‌బి కమ్యూనికేషన్‌కు సిస్టమ్ యొక్క కార్యాచరణపై ఆధారపడిన డ్రైవర్ సాఫ్ట్‌వేర్ అవసరం. యుఎస్‌బి పరికరాలు డేటాను బదిలీ చేయగలవు హోస్ట్ కంప్యూటర్లో ఎటువంటి అభ్యర్థన లేకుండా బస్సు. ఇప్పుడు ఒక రోజు చాలా పరికరాలు USB ప్రోటోకాల్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఈ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తున్నాయి. USB ని ఉపయోగించి ARM కంట్రోలర్‌తో కమ్యూనికేట్ చేయడానికి కంప్యూటర్ లాగా. యుఎస్‌బి డేటాను వేర్వేరు మోడ్‌లకు బదిలీ చేస్తుంది. మొదటిది స్లో స్పీడ్ మోడ్ 10 కెబిపిఎస్ నుండి 100 కెబిపిఎస్ వరకు రెండవది పూర్తి స్పీడ్ మోడ్ 500 కెబిపిఎస్ నుండి 10 ఎంబిపిఎస్, హై-స్పీడ్ మోడ్ 25 ఎంబిపిఎస్ నుండి 400 ఎంబిపిఎస్.

ఉదా: మౌస్, కీబోర్డ్, హబ్స్, స్విచ్‌లు, పెన్ డ్రైవ్.

USB ప్రోటోకాల్ కమ్యూనికేషన్

USB ప్రోటోకాల్ కమ్యూనికేషన్

ఇంటర్ సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్‌ల మధ్య తేడాలు:

కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్

I2C ప్రోటోకాల్:

I2C అంటే ఇంటర్-ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్. I2C కి అన్ని పరికరాలను మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అనుసంధానించే రెండు వైర్లు మాత్రమే అవసరం. I2C కి పరికరాల మధ్య సమాచారాన్ని తీసుకువెళ్ళడానికి రెండు వైర్లు SDA (సీరియల్ డేటా లైన్) మరియు SCL (సీరియల్ క్లాక్ లైన్) అవసరం. ఇది బానిస కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌కు మాస్టర్. ప్రతి బానిసకు ప్రత్యేకమైన చిరునామా ఉంటుంది. మాస్టర్ పరికరం లక్ష్య బానిస పరికరం యొక్క చిరునామాను పంపుతుంది మరియు జెండాను చదువుతుంది / వ్రాస్తుంది. పరికరం ఆన్‌లో ఉన్న ఏదైనా బానిస పరికరంతో చిరునామా సరిపోతుంది, మిగిలిన బానిస పరికరాలు డిసేబుల్ మోడ్. చిరునామా మ్యాచ్ కమ్యూనికేషన్ అయిన తర్వాత మాస్టర్ మరియు ఆ బానిస పరికరాల మధ్య కొనసాగండి మరియు డేటాను ప్రసారం చేయడం మరియు స్వీకరించడం. ట్రాన్స్మిటర్ 8-బిట్ డేటాను పంపుతుంది, రిసీవర్ 1-బిట్ రసీదుకు సమాధానం ఇస్తుంది. కమ్యూనికేషన్ పూర్తయినప్పుడు మాస్టర్ స్టాప్ కండిషన్‌ను ఇస్తాడు. ఐ 2 సి బస్సును ఫిలిప్స్ సెమీకండక్టర్స్ అభివృద్ధి చేసింది. CPU ని పెరిఫెరల్స్ చిప్‌లకు కనెక్ట్ చేయడానికి సులభమైన మార్గాన్ని అందించడం దీని అసలు ఉద్దేశ్యం. ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్‌లోని పరిధీయ పరికరాలు తరచుగా మైక్రోకంట్రోలర్‌కు మెమరీ-మ్యాప్డ్ పరికరాలుగా అనుసంధానించబడతాయి. అన్ని పరికరాలను మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అనుసంధానించడానికి I2C కి రెండు వైర్లు మాత్రమే అవసరం. SDA మరియు SCL అని పిలువబడే ఈ క్రియాశీల వైర్లు రెండూ ద్వి దిశాత్మకమైనవి. SDA లైన్ ఒక సీరియల్ డేటా లైన్ మరియు SCA లైన్ సీరియల్ క్లాక్ లైన్.

I2C ప్రోటోకల్ డేటా ప్రవాహం

I2C ప్రోటోకల్ డేటా ప్రవాహం

I2C పుల్-అప్ రెసిస్టర్లు:

I2C SCL మరియు SDA లైన్‌లో పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌లను ఎందుకు ఇచ్చారు.

  • SDA మరియు SCL లైన్లు రెండూ ఓపెన్-డ్రెయిన్ డ్రైవర్లు.
  • ఇది అవుట్పుట్ తక్కువ కానోట్ డ్రైవర్‌ను అధికంగా నడపగలదు.
  • పంక్తులు అధికంగా వెళ్లాలంటే మీరు పుల్-అప్ రెసిస్టర్‌లను అందించాలి

SPI ప్రోటోకాల్:

SPI అంటే సీరియల్ పెరిఫెరల్ ఇంటర్ఫేస్. మోటరోలా అభివృద్ధి చేసిన సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌లో ఇది ఒకటి. కొన్ని సార్లు SPI ప్రోటోకాల్‌ను 4-వైర్ ప్రోటోకాల్ అని కూడా పిలుస్తారు. దీనికి మాస్టర్ మరియు స్లేవ్ పరికరాలను కమ్యూనికేట్ చేయడానికి ఉపయోగించే నాలుగు వైర్లు MOSI, MISO, SS మరియు SCLK.SPI ప్రోటోకాల్ అవసరం. మాస్టర్ మొదట ఫ్రీక్వెన్సీని ఉపయోగించి గడియారాన్ని కాన్ఫిగర్ చేస్తాడు. మాస్టర్ అప్పుడు చిప్ సెలెక్ట్ బటన్‌ను లాగడం ద్వారా కమ్యూనికేషన్ కోసం నిర్దిష్ట బానిస పరికరాన్ని ఎంచుకుంటాడు. ఆ నిర్దిష్ట పరికరం ఎంపిక చేయబడింది మరియు మాస్టర్ మరియు నిర్దిష్ట బానిస మధ్య కమ్యూనికేషన్‌ను ప్రారంభిస్తుంది. మాస్టర్ ఒక సమయంలో ఒక బానిసను మాత్రమే ఎంచుకుంటాడు. ఇది పూర్తి-డ్యూప్లెక్స్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్. బిట్ బదిలీ విషయంలో 8-బిట్ పదాలకు పరిమితం కాదు.

SPI ప్రోటోకాల్ డేటా ప్రవాహం

SPI ప్రోటోకాల్ డేటా ప్రవాహం

ప్రోటోకాల్ చేయవచ్చు:

CAN అంటే కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్. ఇది సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్. దీనికి రెండు వైర్లు CAN High (H +) మరియు CAN low (H-) అవసరం. ఇన్-వెహికల్ నెట్‌వర్క్‌ల కోసం దీనిని 1985 లో రాబర్ట్ బోష్ సంస్థ అభివృద్ధి చేసింది. ఇది సందేశ-ఆధారిత ప్రసార ప్రోటోకాల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఇంటర్ సిస్టమ్ ప్రోటోకాల్‌ల మధ్య తేడాలు:

ఎన్నుకోబడిన కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ఫోటోలు క్రెడిట్: