임베디드 시스템 돔에서 직렬 통신은 장치와 주변 장치 간의 데이터 전송에 가장 널리 채택되는 방법입니다. 그 인기의 비결은 무엇일까? 임베디드 시스템 엔지니어가 마스터해야 하는 일반 직렬 포트 프로토콜은 무엇입니까? RF-star가 설명하도록 허용하세요.
직렬 통신이란 무엇입니까?
기본 방법론 측면에서 데이터 전송 프로토콜은 일반적으로 병렬 프로토콜과 직렬 프로토콜의 두 가지 범주로 분류될 수 있습니다.
직렬 프로토콜은 비트 전송 및 수신을 위해 하나 또는 두 개의 전송 라인을 사용합니다. 비트는 컴퓨터 버스나 통신 채널을 통해 순차적으로 하나씩 전송됩니다. 반면, 병렬 프로토콜은 여러 병렬 채널을 통해 비트를 동시에 전송 및 수신합니다.
직렬 통신 프로토콜은 송신자와 수신자가 따르는 규칙을 사용하는 간단하고 안정적인 통신 방법입니다. 직렬 통신 프로토콜의 세 가지 일반적인 예는 매우 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.
직렬 통신 프로토콜 UART SPI I2C&Bluetooth UART 모듈
직렬 통신 프로토콜 예: UART, SPI, I2C
직렬 통신 프로토콜의 주요 유형은 UART, SPI 및 I2C입니다.
UART란 무엇입니까?
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)는 두 장치 간에 직렬 데이터를 교환하기 위한 가장 초기의 가장 간단한 직렬 프로토콜 중 하나입니다. 비동기식 통신 프로토콜은 데이터를 전송하고 수신하기 위해 전송(TX) 및 수신(RX) 라인이라는 두 개의 와이어만 사용합니다.
UART를 통해 연결된 장치는 시작, 중지 및 선택적 패리티 비트를 포함하여 미리 결정된 전송 속도로 비트를 전송하여 통신합니다. UART 장치는 공유 클록 신호를 사용하지 않습니다. 대신 전송 속도와 데이터 형식에 동의해야 합니다.
많은 개발자가 쉬운 설정, 사용자 친화적인 인터페이스 및 경제성으로 인해 무선 연결 및 컴퓨터 처리에 UART를 사용합니다.
SPI란 무엇입니까?
SPI는 직렬 주변 장치 인터페이스(Serial Peripheral Interface)를 의미하며, 버스의 여러 장치 간 고속 데이터 교환을 위해 임베디드 시스템에서 자주 사용되는 직렬 통신 프로토콜입니다. SPI를 통해 통신하는 장치는 단일 마스터 장치에 연결된 여러 슬레이브 장치가 있는 마스터-슬레이브 아키텍처입니다. 또한 SPI 통신은 전이중 통신을 지원합니다. 즉, 마스터와 슬레이브 모두 동시에 데이터를 전송하고 수신할 수 있습니다.
UART 또는 I2C와 같은 다른 통신 프로토콜과 달리 SPI에는 사전 정의된 프로토콜이 없고 고정된 통신 매개변수가 없습니다. 이러한 유연성으로 인해 SPI는 실시간 또는 고대역폭 데이터 통신이 필요한 데이터 스트리밍 애플리케이션에 이상적입니다.
UART 및 SPI 인터페이스 에 대한 자세한 내용을 보려면 여기를 클릭하십시오 .
I2C란 무엇입니까?
I2C(Inter-Integrated Circuit)는 I2C 또는 IIC로도 알려져 있으며 동기식 다중 마스터/다중 슬레이브 직렬 통신 버스입니다. 직렬 클록(SCL) 및 직렬 데이터(SDA) 와이어를 사용하여 여러 장치 간에 비트 단위로 데이터를 전송하고 관리하는 양방향 2선 직렬 버스입니다. I2C를 사용하면 여러 슬레이브를 단일 마스터(예: SPI)에 연결할 수 있으며 여러 마스터가 단일 또는 여러 슬레이브를 제어할 수 있습니다.
I2C는 수많은 장치를 연결하는 데 있어 최고의 확장성과 유연성을 제공합니다. 그러나 몇 가지 단점이 있습니다. SPI에 비해 느린 속도로 작동하며 클록 및 데이터 라인에는 풀업 저항이 필요합니다. I2C에는 또한 보다 복잡한 논리 및 오류 처리뿐만 아니라 버스 경합 및 잡음 간섭과 같은 잠재적인 문제도 포함됩니다.
UART, SPI, I2C 중 최고의 직렬 통신 프로토콜은 무엇입니까? 불행히도 각각 고유한 장점과 단점이 있기 때문에 최적의 직렬 통신 프로토콜은 없습니다. UART, SPI, I2C, SPI 통신을 비교한 표는 다양한 장점과 단점, 기능을 직접적으로 보여주어 실행 가능한 통신을 쉽게 선택할 수 있도록 도와줍니다.
UART, SPI, I2C, SPI 통신 비교
적합한 직렬 프로토콜을 선택하는 데 혼란이 있는 경우 다음 팁을 참조하는 것이 좋습니다.
- 데이터 전송 속도를 우선시한다면 SPI가 가장 빠른 직렬 통신 프로토콜이 될 것입니다.
- 무선 통신이 설정을 상대적으로 단순하게 유지하면서 여러 장치를 연결하는 것이라면 I2C가 선호되는 선택이 될 것입니다.
- 프로젝트가 두 장치 간에 투명하게 데이터를 전송하는 경향이 있는 경우 UART는 특히 하드웨어 리소스가 제한된 애플리케이션의 경우 가장 간단하고 비용 효율적인 솔루션입니다.
Bluetooth UART 모듈의 예
RF-star 무선 모듈은 2.4GHz 시리얼 포트 기술을 사용하며 동시에 데이터를 전송하기 위해 제공되는 UART 프로토콜로 투명한 전송 통신이 가능합니다. 또한 풍부한 AT 명령을 사용하면 개발 시간을 단축하고 최종 제품 출시를 가속화할 수 있습니다.
다음은 고품질 Bluetooth UART 모듈 목록입니다.
CC2340R5 시리즈 무선 RF 모듈
RF-BM-2340Xx 시리즈 무선 RF 모듈은 모두 CC2340R5 SimpleLink 무선 MCU를 기반으로 하며 Bluetooth 5.3 저에너지, ZigBee 3.0, SimpleLinkTM TI 15.4 스택 및 독점 시스템을 지원합니다. 모든 RF-star CC2340R5 모듈에는 BLE5.0 UART 투명 전송 프로토콜이 내장되어 있습니다. 또한 CC2340R5 직렬 포트 모듈은 다양한 크기의 광범위한 안테나 버전(예: PCB, IPEX, 칩)을 갖추고 있습니다. 이 제품은 휴대용 의료, 자동차, 신에너지, 산업 및 소비자 가전 애플리케이션에 매우 적합합니다.
CC264x 시리즈 Bluetooth 저에너지 모듈
TI CC2642R 및 CC2640R MCU가 내장된 RF-star CC264x 시리즈 BLE 모듈은 BLE5.0 UART 투명 전송 프로토콜로 사전 프로그래밍되어 있습니다. 차이점은 CC2640R과 CC2642R의 역할에 있습니다. UART 프로토콜에서 CC2642R Bluetooth 저에너지 모듈 RF-BM-2642B1 및 RF-BM-2642B2 는 동시에 마스터-슬레이브 모드를 지원할 수 있으며, CC2640R 저전력 Bluetooth 모듈은 상황에 따라 마스터 또는 슬레이브 장치로 작동할 수 있습니다. 신청 요건에 대해. 안정적인 성능과 저렴한 비용으로 인해 CC264x 시리즈 모듈은 광고, 방향 찾기 및 Bluetooth 메시 네트워크 분야에서 높은 평가를 받아왔습니다.
EFR32BG22 시리즈 Bluetooth LE5.3 모듈
Silicon Labs BG22 SoC를 기반으로 하는 EFR32BG22
시리즈 모듈은 BLE 5x 저에너지, BLE 메시, AoA/AoD 및 독점 프로토콜을 지원합니다.
이들은 모두 직렬 포트 통신 프로토콜(UART) 및 I2C 통신 프로토콜 로 사전 프로그래밍되어 있습니다 . 여러 마스터와 슬레이브로 동시에 통신할 수 있습니다. 다중 연결 기능, 동급 최고의 초저전력 소비 및 풍부한 AT 명령 기능을 통해 BLE 마스터-슬레이브 모듈은 다양한 애플리케이션에서 유연하고 확장 가능합니다.
nRF52 시리즈 BLE 모듈
RF-star nRF52 시리즈 BLE 모듈은 Nordic nRF52805, nRF52810 및 nRF52832 통합 칩을 기반으로 하는 이러한 무선 RF 모듈을 포괄합니다. nRF52810 RF-BM-ND04Cx 및 RF-BM-ND08Cx 모듈은 BLE5.0 UART 투명 전송 프로토콜에서 슬레이브 장치로만 작동할 수 있습니다. 대신, nRF52832 RF-BM-ND04x 및 RF-BM-ND08 모듈은 마스터-슬레이브 Bluetooth 모듈 로 설계되었으며 심지어 마스터 및 다중 슬레이브로도 작동합니다. nRF52840 시리즈 다중 프로토콜 모듈에는 이미 BLE5.0 직렬 포트(UART) 프로토콜이 내장되어 있습니다.
요약
RF-star 무선 모듈, 특히 Bluetooth Low Energy 모듈은 BLE UART 투명 전송 프로토콜과 통합되어 있습니다. 직렬 포트 모듈은 최종 제품이 임베디드 시스템에서 쉽고 직접적으로 통신하는 데 도움이 됩니다. 귀하의 프로젝트가 SPI 또는 I2C 통신을 요청하는 경우 RF-star는 맞춤형 무선 통신 솔루션을 제공하게 된 것을 기쁘게 생각합니다.
