Comunicação de dados serial

Jun Okamoto Jr.

Introdução

• Serial vs. Paralelo

Distância

Imunidade a ruído

Custo

Velocidade

ParalaleloParalaleloSerialSerialCaracterCaracteríísticastica

Introdução• Tipos de transferência

– Simplex– Half-Duplex– Full-Duplex

• Tipo de comunicação– Broadcast– Master/slave– Ponto a ponto

Instrodução• Comunicação serial

– Assincrona• RS-232c• RS422/RS485• CSMA/CD

– Sincrona• I2C• SPI• TV

RS-232• Padrão de comunicação serial criado pela EIA

(Electronics Industry Association)– RS: Recommended Standard

• Padrão elétrico e mecânico• Criado para conectar computador (DTE) em

modem (DCE)• Sinais de handshake (RTS, CTS, DTR, RI, ...)

RS-232• Conexão DTE-DCE Full-Duplex

RS-232• Circuito de driver RS-232 e característica do

sinal

RS-232• Conectores

RS-232• Sinal lógico

Interno ao receptor

RS-422/RS-485• Maiores taxas de transmissão que o RS-232• Maiores distâncias do que o RS-232• Driver de linha balanceada

– Reduz ruído induzido– Cancela efeitos de mudança de terra

• Modo Half-duplex

RS-422/RS-485• Circuito de driver RS-422 e RS-485 e

característica do sinal

Resumo RS-232, RS-422 e RS-485

1/32 (1/256)1/101/1Driver/Receiver numa linha

10 Mbps10 Mbps20 kbpsTaxa de transmissão máxima

1.200 m1.200 m15 mComprimento máximo de cabo

simopcionalnãoControle tristate da linha

Linha balanceadaLinha balanceadaLinha não balanceada

Tipo de transmissão

Master/SalveMaster/SalvePonto-a-pontoModo de operação

RSRS--485485RSRS--422422RSRS--232232EspecificaEspecificaççãoão

Barramento I2C• I2C = Inter Integrated Circuit bus• Criado pela Philips no início dos anos 80

– Versão 2.0 em 1998– Versão 2.1 em 2000

• Propósito:– conectar CPUs e periféricos em TVs– Maximizar eficiência do hardware e simplicidade do

circuito

Barramento I2C• Estrutura master/slave (c/ múltiplos master)• Usa 2 sinais bidirecionais:

– SDA (Serial DAta line)– SCL (Serial CLock line)

• Limite de dispositivos: 400 pF de capacitância da linha– Cada dispositivo possui 10 pF

Barramento I2C• Taxa de transferência de 100 kbits/s e 7 bits de

endereçamento• Fast Mode: 400kb/s e 10 bits de endereçamento• Referência:

http://www.semiconductors.philips.com/buses/i2c/facts/index.html

Barramento I2C• Barramento serial multi-master para dispositivos

Barramento I2C• Capacidade de mistura de tensões de

alimentação

Barramento I2C• Conexão de dispositivos ao barramento

Barramento I2C• Transferência de bit no bus I2C

Barramento I2C• Condição de START e STOP

Barramento I2C• Transferência de dados

Barramento I2C• Transferência de dados completa

Barramento SPI• SPI = Serial Peripheral Interface• Padrão definido pela Motorola na linha de

microcontroladores MC68HCxx• Interface master/slave entre dispositivos• Largura de banda baixa/média (1megabaud)

Barramento SPI• Usa 4 sinais unidirecionais:

– SCLK (Serial Clock)– MISO (Master-in Slave-out Data)– MOSI (Master-out Slave-in Data)– CS (Chip Select)

Barramento SPI

DispositivoMaster

DispositivoPerif. 1

DispositivoPerif. 2

SCLKMOSIMISO

CS1

CS2

SCLKMOSIMISO

CSn

Barramento SPI• Escrita de master em slave

Barramento SPI• Leitura do slave pelo master

Barramento SPI• Seqüência de leitura

Barramento SPI• Seqüência de escrita de byte

Barramento SPI• Exemplo: EEPROM de 4kbytes SPI

Outros barramentos seriais• Microwire (National Semiconductor)• Maxim 3-Wire• Maxim/Dallas 1-Wire bus• SSI Bus (Synchronous Serial Interface bus)