¿Para qué sirven los protocolos de comunicación en sistemas embebidos?

# El protocolo de comunicación es un

“Un conjunto de reglas formales que describen cómo intercambiar datos”.

“Los protocolos de bajo nivel definen los estándares eléctricos y físicos que deben observarse, el orden de bits y bytes y la detección y corrección de transmisión y error del flujo de bits”.

“Los protocolos de alto nivel se ocupan del formato de datos, incluida la sintaxis de los mensajes, el diálogo del terminal al ordenador, los juegos de caracteres, la secuencia de mensajes, etc.”

# Requisitos para la comunicación

• Espacio de código acordado: ¿Cómo se codifican los datos?

• Espacio de tiempo acordado: ¿Cuándo son válidos los datos?

• Espacio de nombre acordado: ¿Qué significan los datos transmitidos?

#Communication necesita un conjunto de reglas que describan cómo transmitir datos

• La comunicación de estilo push en combinación con el mecanismo de retransmisión conduce a una alta fluctuación.

• El sondeo, el token ring y el TDMA son deterministas

Espero que esta respuesta te sea útil. Si alguna duda en mi respuesta por favor comenteme.

Un protocolo de comunicación , en general, es un sistema de reglas que permite que dos o más entidades de un sistema de comunicación transmitan información. Por lo tanto, estos estándares definen la sintaxis, la semántica y la sincronización de la comunicación y los posibles métodos de recuperación de errores. ¿Cómo beneficia esta ‘transmisión de información’ en un sistema integrado? Bueno, hay una serie de aplicaciones:

• ¿Cómo se pueden conectar diferentes sensores, periféricos de E / S o incluso comunicarse entre múltiples microcontroladores en un sistema integrado? Los protocolos de comunicación en serie proporcionan esta facilidad. Protocolos desde el protocolo de conexión serie de igual a igual I2C, hasta los protocolos SPI sincronizados maestro-esclavo dedicados, hay diferentes alternativas para elegir.
• ¿Cómo se puede reprogramar un microcontrolador si es necesario? En la programación del sistema viene al rescate. El ISP se lleva a cabo a través de protocolos de comunicación como JTAG y SPI. Hoy en día, la programación OTA (Over the Air) ha ganado importancia. OTA también se implementa mediante estándares como Zigbee que se basa en el protocolo UART.
• ¿Quieres hacer una red dedicada? Existen protocolos especializados reservados para el mismo. Un ejemplo simple es el de la red de automóviles, que se implementa utilizando los protocolos LIN (red de interconexión local) y CAN (red de área del controlador).
• ¿Desea comunicarse a través de una capa de sistema operativo en una plataforma integrada? Aquí hay un ejemplo: rosserial es un protocolo para envolver mensajes serializados ROS estándar y multiplexar múltiples temas y servicios sobre un dispositivo de caracteres, como un puerto serie o un socket de red. El soporte para bibliotecas de clientes permite a los usuarios obtener fácilmente nodos ROS en funcionamiento en varios sistemas.

Los puntos anteriores nos dan una idea general de varias utilidades que nos proporcionan los protocolos de comunicación. Cada vez que creamos un sistema embebido autónomo, es completamente inevitable que uno quede intacto por al menos una de las interfaces / protocolos seriales anteriores. Espero que esto satisfaga tu consulta.

El protocolo de comunicación es muy importante en todos los sistemas integrados. Antes de ver cómo se utilizan los protocolos de comunicación, ¿me permite explicar de qué se trata?

Protocolo de comunicación:

Si dos personas quieren hablar entre sí, entonces él usó un teléfono móvil o un teléfono que usó algún tipo de protocolo (una pila de reglas), y cada protocolo tiene sus propios méritos, como el teléfono móvil usa el estándar / protocolo GSM / CDMA para que el El beneficio de esto es que nos proporciona libertad de movilidad, podemos hablar con personas de cualquier lugar, pero hay un problema de batería, señal de BW y potencia, etc. Lo mismo que el teléfono nos proporciona una buena calidad de voz pero no es portátil.

Entonces, lo primero es que los protocolos de comunicación son esenciales para comunicarse entre sí y para eso hay tantos protocolos y cada uno tiene sus méritos y deméritos y área de aplicación.

De manera similar en el sistema integrado:

El sistema embebido es un diseño de sistema electrónico específico de la aplicación con la ayuda de algún tipo de procesador o controlador, y recibe información del dispositivo físico con la ayuda del sensor y proporciona la salida deseada. Entonces, aquí en los sistemas integrados, los sensores quieren comunicarse con los procesadores / controladores, todos los componentes del sistema integrado (memoria, dispositivos IO, controlador, etc.) deben comunicarse entre sí para funcionar correctamente.

En los sistemas integrados, hay varios tipos de protocolos disponibles y utilizados según la aplicación.

Protocolos cableados:

SPI

I2C

PUEDE

UART

AMBA

RS232, etc. … Hay muchos más

De manera similar, comunicación inalámbrica. Los protocolos también se usan en varias aplicaciones

Como zigbee

Bluetooth

MQTT (utilizado en IoT), etc.

Así que espero que ahora haya entendido cómo se usa el protocolo de comunicación en el sistema embebido y cómo es importante.

¿Cuál es el uso de diferentes idiomas? ¿Por qué deberíamos tener tantos idiomas?

Sabes esta respuesta ¿verdad?

Del mismo modo, los protocolos de comunicación se utilizan para comunicarse con diferentes dispositivos periféricos en un sistema basado en un microcontrolador.

En general, los protocolos de comunicación estarán en capas con una capa física que define las señales utilizadas, la intensidad de la señal en términos de voltaje, corriente, consumo de energía, líneas de datos, temblor de manos, mecanismo de arbitraje de bus, direccionamiento del dispositivo, cableado o inalámbrico, velocidad de transmisión, etc. La capa de aplicación tendrá la configuración del sistema, la selección de la velocidad en baudios, la configuración FIFO y el envío y recepción de los datos.

RS232, RS485, CAN, SPI, I2C, RFID, NFC, Bluetooth, etc. son los protocolos de comunicación más populares utilizados en los sistemas integrados. Cada uno de estos protocolos admite diferentes velocidades, diferentes longitudes de cable (con cable), diferentes formatos de paquetes, diferentes interfaces de hardware y están diseñados para diferentes aplicaciones.

Elija el protocolo de comunicación apropiado que se adapte a sus necesidades.

Los sistemas integrados se programan una vez y se deja que funcionen automáticamente. El protocolo entre 2 sistemas permite la comunicación libre entre ellos. Sin un protocolo definido, tendría que escribir un nuevo sistema de comunicación cada vez que escribiera una nueva aplicación, lo que también causa problemas de estandarización.

Los protocolos son como sobres en los que solo necesita colocar sus datos y realizan la transferencia por usted.

Los protocolos de comunicación como UART, SPI, USB son para controlar y transferir datos entre 2 dispositivos. Son de tipo maestro esclavo o de protocolo de igual a igual (es decir, ningún dispositivo es maestro).

En resumen, los protocolos facilitan la vida cuando dos o más dispositivos integrados necesitan funcionar en sincronización entre sí y utilizar los datos de los demás.

Para comunicarse con otros dispositivos, por ejemplo, si el microcontrolador quiere hablar con un sensor digital o ADC, usará SPI, I2C para comunicarse con otra PC u otros sistemas, usa USB, UART, para dispositivos de red Wi-Fi, Bluethooth o ethernet y para automovive a hablar con varias partes del automóvil que usan CAN, LIN ect

considere el siguiente ejemplo … 2 personas remotas necesitan hablar, lo que significa que deben tener algún tipo de enlace de comunicación con ellos (como el teléfono) .Aquí los dispositivos de comunicación como (USART, SPI, I2C, etc.) actúan como teléfono. Las dos personas necesitan un factor en el que podrían comunicarse (lenguaje). Aquí el lenguaje actúa como un parámetro del protocolo. para tener una comunicación entre dispositivos en los sistemas integrados, necesitan una referencia / protocolos. de lo contrario, los dispositivos no funcionarán

Considera este escenario,

Le escribo una carta, además del conocimiento básico de la habilidad de lectura, tendría sentido para usted solo si siente lo que estoy tratando de transmitir. Del mismo modo, todas las máquinas se comunican en 0 o en uno, sin embargo, los sentimientos específicos como inicio, paridad y detención son esenciales para leer los datos con éxito o, de lo contrario, es solo una serie de números.