CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2. 1 Coronavirus-19
2.5. Các chuẩn giao tiếp
2.5.1 Giao tiếp Uart
Tên đầy đủ UART là “Universal Asynchronous Receiver / Transmitter”, và nó là một vi mạch sẵn có trong một vi điều khiển nhưng khơng giống như một giao thức truyền thông (I2C & SPI). Chức năng chính của UART là truyền dữ liệu nối tiếp. Trong UART, giao tiếp giữa hai thiết bị có thể được thực hiện theo hai cách là giao tiếp dữ liệu nối tiếp và giao tiếp dữ liệu song song.
29
Hình 2.5-1: Giao tiếp uart
Sơ đồ khối UART bao gồm hai thành phần là máy phát và máy thu được hiển thị bên dưới. Phần máy phát bao gồm ba khối là thanh ghi giữ truyền, thanh ghi dịch chuyển và logic điều khiển. Tương tự, phần máy thu bao gồm một thanh ghi giữ, thanh ghi thay đổi và logic điều khiển. Hai phần này thường được cung cấp bởi một bộ tạo tốc độ baud. Trình tạo này được sử dụng để tạo tốc độ khi phần máy phát và phần máy thu phải truyền hoặc nhận dữ liệu.
Tx Rx GN D Rx Tx GND Thiết bị ngoại vi Vi điều khiển
30
Hình 2.5-2: Sơ đồ khối Uart
Thanh ghi giữ trong máy phát bao gồm byte dữ liệu được truyền. Các thanh ghi thay đổi trong máy phát và máy thu di chuyển các bit sang phải hoặc trái cho đến khi một byte dữ liệu được truyền hoặc nhận. Một logic điều khiển đọc (hoặc) ghi được sử dụng để biết khi nào nên đọc hoặc viết. Máy phát tốc độ baud giữa máy phát và máy thu tạo ra tốc độ dao động từ 110 bps đến 230400 bps. Thông thường, tốc độ truyền của vi điều khiển là 9600 đến 115200.
Ưu và nhược điểm của UART
Nó chỉ cần hai dây để truyền dữ liệu
Tín hiệu CLK là khơng cần thiết.
Nó bao gồm một bit chẵn lẻ để cho phép kiểm tra lỗi
Sắp xếp gói dữ liệu có thể được sửa đổi vì cả hai mặt được sắp xếp
Kích thước khung dữ liệu tối đa là 9 bit
Nó khơng chứa một số hệ thống phụ (hoặc)
Tốc độ truyền của UART phải ở mức 10% của nhau Thanh ghi giữ Thanh ghi thay đổi Cổng điều khiển logic Thanh ghi giữ Thanh ghi thay đổi Cổng điều khiển logic Bộ tạo tốc độ Baud
31
2.5.2 Giao tiếp I2C
I2C là tên viết tắt của cụm từ tiếng anh “Inter-Integrated Circuit”. Nó là một giao thức giao tiếp được phát triển bởi Philips Semiconductors để truyền dữ liệu giữa một bộ xử lý trung tâm với nhiều IC trên cùng một board mạch chỉ sử dụng hai đường truyền tín hiệu.
Hình 2.5-3: Giao tiếp I2C
Do tính đơn giản của nó nên loại giao thức này được sử dụng rộng rãi cho giao tiếp giữa vi điều khiển và mảng cảm biến, các thiết bị hiển thị, thiết bị IoT, EEPROMs, v.v
Đặc điểm
Chỉ cần có hai đường bus (dây) chung để điều khiển bất kỳ thiết bị IC nào trên mạng I2C
Không cần thỏa thuận trước về tốc độ truyền dữ liệu như trong giao tiếp UART. Vì vậy, tốc độ truyền dữ liệu có thể được điều chỉnh bất cứ khi nào cần thiết.
32
Sử dụng hệ thống địa chỉ 7 bit để xác định một thiết bị / IC cụ thể trên bus I2C
Các mạng I2C dễ dàng mở rộng. Các thiết bị mới có thể được kết nối đơn giản với hai đường bus chung I2C.