Что такое последовательное соединение проводников. Как работает последовательное соединение. Какие законы описывают последовательное соединение. Где применяется последовательное соединение проводников. Как рассчитать общее сопротивление при последовательном соединении.
Что такое последовательное соединение проводников
Последовательное соединение проводников — это такой способ соединения, при котором проводники соединяются друг за другом, образуя единую неразветвленную цепь. При последовательном соединении конец одного проводника соединяется с началом следующего.
Основные характеристики последовательного соединения:
- Сила тока одинакова во всех проводниках цепи
- Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных проводниках
- Общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных проводников
Законы последовательного соединения проводников
Последовательное соединение проводников описывается следующими основными законами:
- Закон для силы тока: I = I1 = I2 = … = In
- Закон для напряжения: U = U1 + U2 + … + Un
- Закон для сопротивления: R = R1 + R2 + … + Rn
Где I — сила тока в цепи, U — общее напряжение, R — общее сопротивление, а индексы 1, 2, …, n обозначают отдельные проводники.
Как работает последовательное соединение
При последовательном соединении проводников:
- Электрический ток проходит через все проводники поочередно
- Сила тока одинакова во всех участках цепи
- Напряжение распределяется между проводниками пропорционально их сопротивлению
- Общее сопротивление цепи увеличивается при добавлении новых проводников
Как это работает на практике? Рассмотрим на примере:
Пример работы последовательного соединения
Допустим, у нас есть три резистора с сопротивлениями R1 = 10 Ом, R2 = 20 Ом и R3 = 30 Ом, соединенные последовательно. К цепи приложено напряжение 12 В.
- Рассчитаем общее сопротивление: R = R1 + R2 + R3 = 10 + 20 + 30 = 60 Ом
- Найдем силу тока в цепи: I = U / R = 12 В / 60 Ом = 0.2 А
- Рассчитаем напряжение на каждом резисторе:
- U1 = I * R1 = 0.2 А * 10 Ом = 2 В
- U2 = I * R2 = 0.2 А * 20 Ом = 4 В
- U3 = I * R3 = 0.2 А * 30 Ом = 6 В
Как видим, сила тока одинакова во всей цепи, а напряжение распределилось между резисторами пропорционально их сопротивлению.
Применение последовательного соединения проводников
Последовательное соединение проводников широко применяется в электротехнике и электронике. Основные области применения:
- Электрические цепи в бытовых приборах
- Системы освещения (например, гирлянды)
- Делители напряжения
- Измерительные приборы (амперметры)
- Предохранители и автоматические выключатели
Преимущества и недостатки последовательного соединения
Рассмотрим основные плюсы и минусы последовательного соединения проводников:
Преимущества:
- Простота конструкции
- Легкость добавления новых элементов в цепь
- Возможность создания высоких напряжений
- Удобство для измерения силы тока
Недостатки:
- При выходе из строя одного элемента прерывается вся цепь
- Уменьшение общего тока при добавлении новых элементов
- Сложность обеспечения одинакового напряжения на всех элементах
Расчет параметров при последовательном соединении
При проектировании электрических цепей с последовательным соединением важно уметь рассчитывать их параметры. Рассмотрим основные формулы и методы расчета.
Расчет общего сопротивления
Общее сопротивление при последовательном соединении рассчитывается по формуле:
R = R1 + R2 + … + Rn
Где R — общее сопротивление, а R1, R2, …, Rn — сопротивления отдельных проводников.
Расчет силы тока
Сила тока в цепи с последовательным соединением рассчитывается по закону Ома:I = U / R
Где I — сила тока, U — общее напряжение, R — общее сопротивление цепи.
Расчет напряжения на отдельных участках
Напряжение на каждом проводнике можно рассчитать по формуле:
Ui = I * Ri
Где Ui — напряжение на i-том проводнике, I — сила тока в цепи, Ri — сопротивление i-того проводника.
Сравнение последовательного и параллельного соединения
Для лучшего понимания особенностей последовательного соединения полезно сравнить его с параллельным:
| Параметр | Последовательное соединение | Параллельное соединение |
|---|---|---|
| Сила тока | Одинакова во всех элементах | Разная в разных ветвях |
| Напряжение | Сумма напряжений на элементах | Одинаково на всех элементах |
| Сопротивление | Увеличивается при добавлении элементов | Уменьшается при добавлении элементов |
| Надежность | При выходе из строя одного элемента отключается вся цепь | При выходе из строя одного элемента остальные продолжают работать |
Практические примеры использования последовательного соединения
Рассмотрим несколько практических примеров использования последовательного соединения в реальных устройствах:
1. Елочная гирлянда
В классической елочной гирлянде лампочки соединены последовательно. Это позволяет использовать маломощные лампочки, рассчитанные на небольшое напряжение. Однако при перегорании одной лампочки гаснет вся гирлянда.
2. Предохранители
Предохранители в электрических цепях часто включаются последовательно с защищаемым устройством. При превышении допустимого тока предохранитель перегорает, разрывая цепь и защищая устройство от повреждения.
3. Амперметр
Амперметр для измерения силы тока всегда включается в цепь последовательно. Это обеспечивает прохождение через него всего измеряемого тока.
4. Делитель напряжения
Последовательное соединение резисторов используется для создания делителей напряжения — устройств, позволяющих получить напряжение, меньшее входного.
Заключение
Последовательное соединение проводников — это фундаментальный принцип в электротехнике, который широко применяется в различных устройствах и системах. Понимание законов и особенностей работы последовательного соединения необходимо для проектирования и анализа электрических цепей.
Ключевые моменты, которые следует помнить о последовательном соединении:
- Сила тока одинакова во всех элементах цепи
- Общее напряжение распределяется между элементами
- Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех элементов
- При добавлении элементов общее сопротивление увеличивается
- Выход из строя одного элемента приводит к разрыву всей цепи
Правильное применение принципов последовательного соединения позволяет создавать эффективные и надежные электрические системы в различных областях техники.
Последовательное соединение проводников – законы, определение, схема с формулами
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 98.
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 98.
Электрические схемы (цепи) разрабатывают для преобразования электрической энергии от аккумулятора постоянного (или переменного тока) в напряжение нужной величины, формы или частоты. Для этого используются различные электронные компоненты (резисторы, конденсаторы, индуктивности, трансформаторы и т.д.). Все эти элементы имеют различные сопротивления. Чаще всего встречаются параллельное или последовательное соединения. Далее будем говорить о последовательном соединении проводников.
Сопротивление или резистор
На электрических схемах все элементы имеют свои символические обозначения. Элемент, который используется в схемах для ограничения электрической мощности с помощью регулирования силы тока называется сопротивлением или резистором (англ.
Для проектирования и расчета электрических цепей применяется формула закона Ома:
$$R={U \over I}$$
где:
R — сопротивление, Ом;
U — напряжение, В;
I — сила тока в амперах, А.
Напряжение и ток измеряются с помощью приборов — вольтметра и амперметра. Прибор, которым измеряют значения сопротивлений резисторов, называется омметром.
Что такое последовательное соединение
Если взять два резистора R1 и R2 и соединить их друг за другом, то это и будет последовательное соединение.
Рис. 2. Схема последовательного соединения двух резисторовРезисторы соединяют между собой проводами, сопротивление которых очень мало (обычно это медные провода), и им можно пренебречь.
Когда требуются более тщательные расчеты для схем повышенной точности, то необходимо учитывать вклад этих сопротивлений.
Определение общего сопротивления цепи из двух резисторов
Если подключить напряжение U к левому концу R1 и правому концу R2, то в этой замкнутой цепи потечет ток I, величина которого одинакова для обоих резисторов. Падение напряжений U1 и U2 на сопротивлениях согласно закону Ома будут равны:
$U_1={I * R_1}$ (1)
$ U_2={I * R_2}$ (2)
Полное напряжение U равно сумме этих напряжений:
$U={U_1 + U_2}$ (3)
Применяя закон Ома для всей цепи, можно записать:
$ U={I * R_{общ}}$ (4)
где Rобщ — общее сопротивление всей цепи. Из формул 1, 2, 3 и 4 следует, что:
$U={I * R_{общ}}={I * R_1}+{I * R_2}$ (5)
Сокращая обе части уравнения на I, получим:
$R_{общ} =R_1+R_2$
Последовательное соединение большого числа резисторов
Если последовательно соединить N резисторов — R1,R2… RN, то, пользуясь вышеприведенными соображениями и формулами (1) – (5), можно получить выражение для величины общего сопротивления такой цепи RN:
$R_N = R_1+ R_2 +…+ R_N$ (6)
Таким образом, можно сформулировать общее правило: при последовательном соединении нескольких резисторов величина общего сопротивления цепи равна сумме сопротивлений включенных резисторов.
Если последовательно соединить N одинаковых резисторов величиной R то, пользуясь последней формулой (6), получим общее сопротивление цепи:
$R_N =N*R $
Рис. 3. Схема последовательного соединения нескольких резисторов R1,R2… RNСмешанное соединение проводников
Обычно электрические схемы представляют собой комбинацию из отдельных участков либо с параллельно соединенными проводниками, либо с последовательно соединенными. Такое соединение называют смешанным. Для расчета сопротивлений таких схем производится разбивка цепи на простые, составные части, которые рассчитываются отдельно, а потом складываются друг с другом.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали законы последовательного соединения проводников (сопротивлений) в электрических цепях. Нами был получены формулы для расчетов сопротивления цепи, состоящей из двух и более резисторов.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 98.
А какая ваша оценка?
Последовательное и параллельное соединение проводников
- admin
- 03.03.2022
- 0 comments
Последовательное и параллельное соединение проводников это основные виды соединения проводников, встречающиеся на практике. Так как электрические цепи, как правило, не состоят из однородных проводников одинакового сечения. Как же найти сопротивление цепи, если известны сопротивления ее отдельных частей.
Рассмотрим два типичных случая. Первый из них это когда два или боле проводников обладающих сопротивлением включены последовательно. Последовательно значит, что конец первого проводника подключен к началу второго и так далее. При таком включении проводников сила тока в каждом из них будет одинакова. А вот напряжение на каждом из них будет различным.
Рисунок 1 — последовательное соединение проводников
Падение напряжения на сопротивлениях можно определить исходя из закона Ома.
Формула 1 — Падение напряжения на сопротивлении
Сумма этих напряжений будет равна полному напряжению, приложенному к цепи. Напряжение на проводниках будет распределяться пропорционально их сопротивлению. То есть можно записать.
Формула 2 — соотношение между сопротивлением и напряжением
Суммарное же сопротивление цепи будет равно сумме всех сопротивлений включенных последовательно.
Формула 3 — вычисление суммарного сопротивления при параллельном включении
Второй случай, когда сопротивления в цепи включены параллельно друг другу. То есть в цепи есть два узла и все проводники обладающие сопротивлением подключаются к этим узлам. В такой цепи токи во всех ветвях в общем случае не равны друг другу. Но сумма всех токов в цепи после разветвления будет равна току до разветвления.
Рисунок 2 — Параллельное соединение проводников
Формула 4 — соотношение между токами в параллельных ветвях
Сила тока в каждой из разветвлённой цепи также подчиняется закону Ома. Напряжение на всех проводниках будет одинаково. Но сила тока будет разлучаться. В цепи, состоящей из параллельно соединенных проводников, токи распределяются пропорционально сопротивлениям.
Формула 5 — Распределение токов в параллельных ветвях
Чтобы найти полное сопротивление цепи в этом случае необходимо сложить величины обратные сопротивлениям то есть проводимости.
Формула 6 — Сопротивление параллельно включённых проводников
Также существует упрощённая формула для частного случая когда параллельно включены два одинаковых сопротивления.
Формула 7 — сопротивление двух одинаковых проводников
При параллельном включении сопротивлений говорят, что общее сопротивление получается меньше наименьшего.
В общем случае цепь может состоять из смешанно соединённых проводников. Тогда ее разбивают на участки, где они соединены либо параллельно, либо последовательно и производят расчет.
Рисунок 3 — смешанное соединение проводников
Если цепь нельзя разбить на элементарные участки токи в ней рассчитывают с помощью законов Киргкофа.
Рисунок 4 — цепь, рассчитываемая с помощью правил Киргкофа
Что такое последовательная связь и как она работает? [Объяснение]
Введение
Последовательная связь является наиболее широко используемым подходом к передаче информации между оборудованием обработки данных и периферийными устройствами. В целом под общением понимается обмен информацией между людьми посредством письменных документов, устных слов, аудио- и видеоуроков.
Каждое устройство, будь то ваш персональный компьютер или мобильный телефон, работает по последовательному протоколу. Протокол — это безопасная и надежная форма связи, имеющая набор правил, к которым обращается хост-источник (9).
0009 отправитель ) и узел назначения ( получатель ). Чтобы лучше понять, я объяснил концепцию последовательной связи.
Во встроенных системах последовательная связь представляет собой способ обмена данными с использованием различных методов в форме последовательного цифрового двоичного кода. Некоторые из хорошо известных интерфейсов, используемых для обмена данными, это RS-232, RS-485, I2C, SPI и т. д.
Что такое последовательная связь? При последовательной связи данные передаются в виде двоичных импульсов. Другими словами, мы можем сказать, что двоичная единица представляет собой логический ВЫСОКИЙ уровень или 5 вольт, а ноль представляет собой логический НИЗКИЙ уровень или 0 вольт. Последовательная связь может принимать различные формы в зависимости от типа режима передачи и передачи данных. режимы передачи классифицируются как симплекс, полудуплекс и полный дуплекс. Будет источник (также известный как отправитель ) и пункт назначения (также называемый получателем ) для каждого режима передачи.
Симплексный метод — это метод односторонней связи. Только один клиент (либо отправитель, либо получатель активен одновременно). Если отправитель передает, получатель может только принять. Радио- и телевизионная передача являются примерами симплексного режима.
В полудуплексном режиме и отправитель, и получатель активны, но не одновременно, т. е. если отправитель передает, получатель может принять, но не может отправить, и наоборот. Хороший пример — интернет. Если клиент (ноутбук) отправляет запрос на веб-страницу, веб-сервер обрабатывает приложение и возвращает информацию.
Полнодуплексный режим широко используется в мире. Здесь и отправитель, и получатель могут передавать и получать одновременно. Пример — ваш смартфон.
Помимо режимов передачи, мы должны учитывать порядок следования байтов и структуру протокола хост-компьютера (отправителя или получателя).
Endianness — это способ хранения данных по определенному адресу памяти. В зависимости от выравнивания данных endian классифицируется как
- Little Endian и
- Большой порядок байтов.
Возьмите этот пример, чтобы понять концепцию порядка следования байтов. Предположим, у нас есть 32-битные шестнадцатеричные данные ABCD87E2 . Как эти данные хранятся в памяти? Чтобы иметь ясное представление, я объяснил разница между Little Endian и Big Endian .
Little Endian против Big EndianПередача данных может происходить двумя способами. Это последовательная связь и параллельная связь. Последовательная связь — это метод, используемый для побитовой передачи данных с использованием двухпроводного соединения, т. е. передатчика (отправителя) и приемника.
Например, я хочу отправить 8-битные двоичные данные 11001110 от передатчика к приемнику. Но какой бит выходит первым? Старший бит — MSB (7 -й -й бит) или младший значащий бит-LSB (0--й -й бит).
Мы не можем сказать. Здесь я считаю, что LSB движется первым (для маленького Endian).
Из приведенной выше диаграммы для каждого тактового импульса; передатчик отправляет один бит данных приемнику.
Параллельная связь передает 8, 16 или 32 бита данных за раз. Принтеры и аппараты Xerox используют параллельную связь для более быстрой передачи данных.
Параллельная связь RS232Разница между последовательной и параллельной связью
Последовательная связь отправляет только один бит за раз. поэтому для них требуется меньше линий ввода-вывода (ввода-вывода). Следовательно, они занимают меньше места и более устойчивы к перекрестным помехам. Основное преимущество последовательной связи заключается в том, что стоимость всей встроенной системы удешевляется, а информация передается на большие расстояния. Последовательная передача используется в устройствах DCE (оборудование для передачи данных), таких как модем.
При параллельной связи порция данных (8, 16 или 32 бита) отправляется за один раз.
Таким образом, для каждого бита данных требуется отдельная физическая линия ввода-вывода. Преимущество параллельной связи в том, что она быстрая, но ее недостаток в том, что она использует большее количество линий ввода-вывода (ввода-вывода). Параллельная передача используется в ПК (персональных компьютерах) для соединения ЦП (центрального процессора), ОЗУ (оперативной памяти), модемов, аудио-, видео- и сетевого оборудования.
Примечание: Если ваша интегральная схема или процессор поддерживает меньшее количество контактов ввода/вывода, лучше использовать последовательную связь.
| Последовательная связь | Параллельная связь |
|---|---|
| Отправляет данные побитно за один тактовый импульс | Передает блок данных за раз |
| Требуется один провод для передачи данных | Требуется «n» линий для передачи «n» битов |
| Низкая скорость связи | Высокая скорость связи |
| Низкая стоимость установки | Высокая стоимость установки |
| Предпочтительно для дальней связи | Используется для ближней связи |
| Пример: компьютер к компьютеру | компьютер к многофункциональному принтеру |
Синхронизация часов
Для эффективной работы последовательных устройств основным источником являются часы.
Неисправность часов может привести к неожиданным результатам. Тактовый сигнал отличается для каждого последовательного устройства и подразделяется на синхронный протокол и асинхронный протокол.
Синхронный последовательный интерфейс
Все устройства на синхронном последовательном интерфейсе используют единую шину ЦП для совместного использования как часов, так и данных. Благодаря этому передача данных происходит быстрее. Преимущество в том, что не будет несоответствия скорости передачи данных. Кроме того, для сопряжения компонентов требуется меньше линий ввода-вывода (ввода-вывода). Примеры: I2C, SPI и т. д.
Асинхронный последовательный интерфейс
Асинхронный интерфейс не имеет внешнего тактового сигнала и зависит от четырех параметров, а именно
- Контроль скорости передачи
- Управление потоком данных
- Управление передачей и приемом
- Контроль ошибок.
Асинхронные протоколы подходят для стабильной связи.
Они используются для дальних приложений. Примерами асинхронных протоколов являются RS-232, RS-422 и RS-485.
Как работает последовательная связь?
Усовершенствованные ЦП, такие как микроконтроллер и микропроцессор, используют последовательную связь для связи с внешним миром, а также с периферийными устройствами чипа. Для ознакомления возьмем простой пример. Предположим, вы хотите отправить файл, хранящийся на вашем ноутбуке, на смартфон. Как бы вы отправили? Вероятно, используется протокол Bluetooth или WiFi. Верно.
Итак, вот шаги для установления последовательной связи
- Добавить соединение.
На первом этапе ваш ноутбук выполнит поиск устройств в радиусе 100 м и выведет список найденных устройств. Этот процесс часто называют роумингом.
- Выберите устройство, с которым хотите связаться.
Для подключения к мобильному телефону необходимо выполнить сопряжение. Конфигурация по умолчанию уже присутствует в программном обеспечении.
Поэтому нет необходимости настраивать скорость передачи вручную. Помимо этого, есть четыре неизвестных правила. Это скорость передачи данных, выбор битов данных (кадрирование), старт-стоповый бит и четность.
# 1 Что такое скорость передачи данных?
Скорость передачи — это скорость передачи данных от передатчика к приемнику в битах в секунду. Некоторые стандартные скорости передачи данных: 1200, 2400, 4800, 9600, 57600.
Вы должны установить одинаковую скорость передачи данных на обеих сторонах (мобильном и портативном).
Примечание: Чем выше скорость передачи данных, тем больше данных может быть передано за меньшее время.
Однако я рекомендую использовать до 115200 в качестве безопасного предела из-за несоответствия частоты дискретизации на стороне приемника.
# 2 Фрейминг
Фрейминг показывает, сколько битов данных вы хотите отправить с хост-устройства (ноутбука) на мобильное устройство (приемник).
Это 5, 6, 7 или 8 бит? В основном многие устройства предпочитают 8 бит. После выбора 8-битного блока данных порядок байтов должен быть согласован отправителем и получателем.
# 3 Synchronization
Передатчик добавляет битов синхронизации ( 1 Start бит и 1 или 2 Stop бит) к исходному кадру данных. Биты синхронизации помогают приемнику идентифицировать начало и конец передачи данных. Этот процесс известен как асинхронная передача данных .
# 4 Контроль ошибок
Повреждение данных может произойти из-за внешнего шума на стороне приемника. Единственное решение для получения стабильного вывода — проверить четность .
Если двоичные данные содержат четное число 1 , они называются четность , а бит четности устанавливается на « 1 ». Если двоичные данные содержат нечетное число единиц , это называется 9.
0005 нечетная четность , и теперь бит четности установлен на « 0 ».
Самый распространенный вопрос, который приходит на ум, когда вы начинаете работать со встроенной системой: зачем использовать асинхронные протоколы?
- Для перемещения информации на большее расстояние и
- Для более надежной передачи данных.
Некоторые протоколы асинхронной связи:
Протокол RS-232- RS232 — это первый последовательный протокол, используемый для подключения модемов для телефонии. RS означает рекомендуемый стандарт , , и теперь он был изменен на EIA ( Electronic Industries Alliance ) / TIA ( Ассоциация телекоммуникационной промышленности).
- Он также используется в модемах, мышах и станках с числовым программным управлением (ЧПУ). К одному приемнику можно подключить только один передатчик.
- Поддерживает полнодуплексную связь и обеспечивает скорость передачи данных до 1 Мбит/с.
- Длина кабеля ограничена 50 футами.
Как известно, данные, хранящиеся в памяти, имеют форму байтов. У вас могут возникнуть сомнения, как байтовые данные преобразуются в двоичные биты? Ответ — последовательный порт.
Последовательный порт имеет внутреннюю микросхему UART . UART — это аббревиатура от универсального асинхронного приемника-передатчика, который преобразует параллельные данные (байты) в побитовую последовательную форму.
Последовательный порт RS232Проводное соединение RS-232
Последовательный порт RS232 имеет девять контактов, модели мужского или женского типа. Интерфейс последовательной связи RS 232C — это более поздняя версия RS232.
Все функции, присутствующие в RS232, присутствуют и в модели RS232C, за исключением того, что она имеет 25 контактов. Из 25 или 9 контактов мы используем только три контакта для подключения оконечных устройств.
Мы можем передавать данные только со скоростью до 1 Мбит/с, используя RS232. Чтобы решить эту проблему, в игру вступает RS422. RS422 — это многоабонентский последовательный интерфейс. мы можем подключить десять передатчиков к 10 приемникам одновременно, используя одну шину. Он отправляет данные с помощью двух кабелей витой пары ( дифференциальная конфигурация ). Длина кабеля составляет 4000 футов со скоростью передачи данных 10 Мбит/с.
Проводное соединение RS 422 Интерфейс RS485Протокол RS485 является предпочтительным в отрасли. В отличие от RS422, вы можете подключить 32 драйвера линии и 32 приемника в дифференциальной конфигурации. Передатчик также называется Линейный драйвер . Однако одновременно активен только один передатчик.
Соединение проводки RS485 Примечание: Как для RS232, так и для RS485 необходимо завершить соединение вручную.
Один провод аналогичен протоколу I2c. Но разница в том, что однопроводной протокол использует одну линию данных и землю. Он не требует тактового сигнала, а ведомые устройства тактируются с помощью внутреннего кварцевого генератора. Обеспечивает полудуплексную связь.
Один провод использует 64-битную схему адресации. Преимущество однопроводного интерфейса заключается в том, что он поддерживает связь на большие расстояния с низкой стоимостью. Но недостатком является его скорость меньше.
Асинхронные проводные протоколы хорошо подходят для связи на большие расстояния. Однако у синхронных последовательных интерфейсов есть один недостаток.
Недостатком является то, что при необходимости подключения большего количества передатчиков и приемников стоимость установки возрастает.
Синхронные последовательные протоколы Синхронные протоколы связи являются лучшими ресурсами для встроенных периферийных устройств.
Преимущество заключается в том, что вы можете подключить больше устройств к одной шине. Некоторые из синхронных протоколов I 2 C , SPI , CAN и LIN .
I2c (межинтегральная схема) — это двухпроводной двунаправленный протокол, используемый для обмена данными между различными устройствами на одной шине. I2c использует 7-битный или 10-битный адрес, что позволяет подключать до 1024 устройств. Но для генерации условий запуска и остановки требуется тактовый сигнал. Преимущество в том, что он обеспечивает передачу данных на скорости 400 кбит/с. Он подходит для бортовой связи.
Протокол SPI Протокол SPI (последовательный периферийный интерфейс) позволяет отправлять и получать данные в непрерывном потоке без каких-либо прерываний. Этот протокол рекомендуется для высокоскоростной передачи данных. Максимальная скорость, которую он может обеспечить, составляет 10 Мбит/с.
В отличие от i2c, SPI имеет 4 провода. Это MOSI (выход ведущего, вход ведомого), MISO (выход ведущего, вход ведомого), сигнал выбора часов и ведомого. Теоретически можно подключить неограниченное количество ведомых, а практически это зависит от нагрузочной способности шины.
Протокол CANЭтот протокол предназначен для автомобильных систем или автомобилей. Это протокол, ориентированный на сообщения, используемый для мультиплексной электропроводки для экономии меди. Это многоканальная последовательная шина, используемая в таких приложениях, как автоматический запуск/остановка транспортных средств, системы предотвращения столкновений и т. д.
USB Интерфейс USB является лучшей альтернативой последовательным или параллельным портам. Передача данных, связанная с портами USB, происходит намного быстрее, чем через последовательный и параллельный интерфейсы. USB поддерживает скорости от 1,5 Мбит/с (USB 1.0) до 4,8 Гбит/с (USB 3.
0). Сегодня большинство встраиваемых устройств используют метод USB OTG (программирование на ходу) для передачи шестнадцатеричного файла в микроконтроллер.
Microwire — это трехпроводной протокол последовательной связи. Он имеет последовательный порт ввода-вывода на микроконтроллере для взаимодействия с периферийными микросхемами. Он поддерживает скорость до 3 Мбит/с. Это быстрее, чем i2c и подмножество протокола SPI.
Заключение
Последовательная связь является жизненно важной частью в области электроники и встроенных систем. Скорость передачи данных имеет решающее значение, если два устройства хотят обмениваться информацией по одной и той же шине. Следовательно, необходимо выбрать допустимый последовательный протокол для любого приложения.
Читайте также: Что такое встроенная система и как она работает?
[no_toc]
За счет этого стоимость провода уменьшится, но замедлится скорость передачи. В целом коммуникацию можно описать как процесс обмена информацией между людьми в форме аудио, видео, устных слов и письменных документов. Последовательный протокол запускается на каждом устройстве, которое может быть мобильным, персональным компьютером и многими другими, с помощью некоторых протоколов. Протокол — это тип надежной и безопасной формы связи, который содержит набор правил, адресованных с помощью хоста-источника и хоста-получателя. В последовательной связи для отображения данных используются двоичные импульсы. Двоичный код содержит два числа 0 и 1. 0 используется для отображения LOW или 0 вольт, а 1 используется для отображения HIGH или 5 вольт. Последовательная связь может быть асинхронной или синхронной.
Он использует синхронизированную тактовую частоту для работы с данными отправителя или получателя. В синхронной связи нет необходимости использовать пробелы, стартовые и стоповые биты. Время, затрачиваемое отправителем и получателем, синхронизируется, поэтому частота ошибок синхронизации будет меньше, а данные будут передаваться быстрее. Точность данных полностью зависит от правильной синхронизации между устройствами-отправителями и устройствами-получателями. Синхронная последовательная передача дороже по сравнению с асинхронной последовательной передачей.
В асинхронной связи нам не требуется синхронизация между устройствами-отправителями и получателями, что является основным преимуществом асинхронной связи. Этот метод также является экономически эффективным. В этом методе возможен случай медленной передачи данных, но это не обязательно и является основным недостатком асинхронного метода.
Отправитель может только передавать данные, а получатель может только принимать эти данные. Получатель не может ответить отправителю. В другом случае, если получатель отправляет данные, отправитель их только примет. Отправитель не может ответить получателю.
Но люди не могут посылать сигналы обратно на антенны. С помощью нашей телефонной трубки или удаления мы можем установить страницу запроса или канал на специальный адаптер телетекста нашего телевизора. Когда запрошенная страница передается в эфир, специальный адаптер телетекста захватывает запрошенные страницы телетекста. Телевизор никогда не отправит запрос обратно на передатчики. Пример 4: Дорога с односторонним движением также является примером симплекса. Движение по дороге с односторонним движением может осуществляться только в одном направлении, и транспортным средствам, едущим с противоположных направлений, не разрешается проезжать по этому пути.
Если есть случай, когда нам не нужно общаться одновременно в обоих направлениях, мы можем использовать полудуплекс. Например, Интернет — хороший пример полудуплекса. С помощью Интернета, если пользователь отправляет запрос веб-страницы на веб-сервер, сервер обрабатывает приложение и отправляет запрошенную страницу пользователю.
В этом режиме сигналы, распространяющиеся в одном направлении, могут совместно использовать пропускную способность каналов с сигналами, распространяющимися в противоположных направлениях. Существует два способа совместного использования, которые описаны ниже:
Этот тип случая обычно используется при общении в сети. Волоконно-оптические концентраторы используются для размещения двух разъемов на каждом порту. Полнодуплексное волокно представляет собой тип двух кабелей, которые связаны друг с другом так, что они могут образовывать двухполосные дороги.
Он используется для объединения огромного количества проводных каналов параллельно. При параллельной связи передача данных между отправителем и получателем осуществляется с помощью нескольких каналов. Шина данных в параллельных устройствах шире, чем в последовательных. Вот почему он может передавать данные из источника в пункт назначения за раз. Битрейт параллельной передачи выше, чем битрейт последовательной передачи.
Часы используют эти параллельные пути и определяют синхронизацию для передачи в виде постоянного тактового сигнала.
Все основные компьютерные сети или средства связи в основном предпочитают последовательную связь. В настоящее время наиболее распространенным и популярным способом для небольших расстояний являются последовательные шины, поскольку недостатки параллельных шин преобладают над их преимуществом простоты.
