Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería Mexicali Interfaces de comunicación serie Microprocesadores y Microcontroladores M.C. Jorge Eduardo Ibarra Esquer Semestre 2012-1 Comunicación en serie • Es el proceso de transferir datos un bit a la vez, de manera secuencial, a través de un canal de comunicación. • Dentro de las computadoras, la comunicación suele llevarse a cabo en paralelo. Por lo tanto, se requieren dispositivos que conviertan los datos de paralelo a serie y viceversa. Comunicación en serie Interfaces para comunicación serie • Existen varias implementaciones de estándares e interfaces para realizar comunicación de datos en forma serial. SCI – Serial Communications Interface SPI – Serial Peripheral Interface USB – Universal Serial Bus I2C – Inter Integrated Circuit CAN – Controller Area Network I2S – Integrated Interchip Sound Serial Communications Interface (SCI) • Es una interfaz asíncrona que permite la comunicación de una computadora con dispositivos como impresoras, teclados y otras computadoras. • Es la interfaz a la que comúnmente nos referimos como el puerto serie en una computadora personal. Serial Communications Interface (SCI) • Distintos fabricantes utilizan sus términos propios para referirse a los dispositivos que implementan este tipo de interfaces: – UART: Universal Asynchronous Receiver Transmitter – ACIA: Asynchronous Communications Interface Adapter – Programmable Communication Interface Serial Communications Interface (SCI) • Suelen estar basados en alguno de los siguientes estándares: – RS-232 (EIA-232) – RS-422 (diferencial) – RS-485 (multipunto) Serial Peripheral Interface (SPI) • Es un protocolo desarrollado por Motorola para permitir y facilitar la conexión entre procesadores y circuitos de soporte (como ADC, memoria, etc.). • Permite controlar casi cualquier dispositivo que acepte bits en serie controlado por una señal de reloj. Serial Peripheral Interface (SPI) • Es un protocolo síncrono maestro/esclavo basado en cuatro líneas: – Reloj (SCLK) – Entrada serie (MISO) – Salida serie (MOSI) – Selector (SS) Serial Peripheral Interface (SPI) Serial Peripheral Interface (SPI) • El dispositivo maestro inicia la comunicación habilitando al esclavo. • Por cada pulso de reloj, se envía y recibe un bit. (Modo full duplex) • Después de 8 pulsos, la transmisión de 1 byte está terminada. Universal Serial Bus (USB) • Es un estándar de la industria desarrollado a mediados de la década de los 90. • Define los cables, conectores y protocolos de comunicación utilizados en un bus para la conexión, comunicación y alimentación de computadoras y periféricos. Velocidades de transferencia • • • • USB 1.0 (Baja velocidad): Hasta 1.5Mbps USB 1.1: Hasta 12Mbps USB 2.0 (Alta velocidad): Hasta 480Mbps USB 3.0 (Super alta velocidad): Hasta 4.8Gbps Tipos de conectores USB I2C/I2C/IIC/TWI • Bus desarrollado por Philips Semiconductors (hoy NXP Semiconductors). • Permite la comunicación entre dispositivos utilizando un bus bidireccional de dos líneas: – Datos SDA – Reloj SCL I2C/I2C/IIC/TWI • A cada dispositivo en el bus se le asigna una dirección. • Distintas implementaciones permiten transferencias a 100 kbit/s, 400 kbit/s, 3.4 Mbit/s y un modo unidireccional de hasta 5 Mbit/s I2C/I2C/IIC/TWI CAN – Controller Area Network • Es un bus multimaestro, basado en la distribución de mensajes, con una tasa de señalización máxima de 1Mbps. • Se envían muchos mensajes cortos a la red completa, lo que asegura consistencia de datos en cada nodo del sistema. • Originalmente diseñado por Bosch para la industria automotriz. CAN CAN I2S/I2S/IIS • Inter-IC Sound/Integrated Interchip Sound • Es un bus serial diseñado para dispositivos de audio digital. • El bus se forma de 3 líneas: – SCK: Reloj – WS: Selector de palabra – SD: Dos canales de datos multiplexados por división de tiempo (TDM) Referencias • I2S – Inter-IC Sound Bus. http://www.interfacebus.com/ I2S_Interface_Bus.html • HCS08 Unleashed 2nd Edition. Fábio Pereira. 2008. • Transmisión de Datos y Redes de Comunicaciones. Behrouz Forouzan. McGraw-Hill. 2002. Referencias • Introduction to the Controller Area Network (CAN) – Steve Corrigan. Texas Instruments. http://www.ti.com/lit/an/sloa101a/ sloa101a.pdf • Controller Area Network (CAN) Diagnostics. http://www.aa1car.com/library/ can_systems.htm • Imágenes obtenidas en Wikimedia Commons.