Найголовніша відмінність цього інтерфейсу звязку в тому, що використовується диференційний сигнал (різницевий сигнал) Тобто, при передачі імпульсу на одному дроті щодо загального проводу напруга, скажімо +5 В, а на іншому 0В і навпаки Між двома проводами лінії передачі завжди є різниця потенціалів (напруга) при передачі і логічної одиниці, і при передачі логічного нуля Приймач має диференціальний вхід, що скорочує вплив перешкод на лінію передачі даних, оскільки наведення на обидва дроти синфазних, а, значить, не сприймаються приймачем

Така побудова дозволяє використовувати інтерфейс RS485 для звязку по лініях до кілометра (і більше) Швидкість передачі даних може досягати 10 Мбіт / сек при передачі на відстані в 10 метрів

Програмна частина протоколу для цього інтерфейсу не визначена, тому часто використовують протокол RS232 Щоб звязати два мікроконтролера по RS485, досить додати по мікросхемі інтерфейсу до кожного контролеру і використовувати програмні засоби RS232

Рис 297 Порівняння сигналів RS232 і RS485

Сигнал RS232 виміряно між загальним проводом і виходом передавача, сигнал RS485 між проводами лінії

Якщо в стандарті RS232 передбачено обмін інформацією між двома пристроями, то RS485, що допускає багато пристроїв, має на увазі, що тільки одне буде головним, буде відправляти команди або запити в лінію Решта пристрої передають дані тільки за запитом головного пристрою

Цей інтерфейс дуже зручно застосовувати при побудові різних систем автоматики, охоронних пристроїв, що використовують мікроконтролери, і пристроїв збору даних, наприклад, для відображення температури, вологості, атмосферного тиску в різних приміщеннях і на різних ділянках, наприклад, дачі

Цей інтерфейс послідовного обміну даними досить популярний Абревіатура цього стандарту – модифікація англомовної назви «Serial Peripheral Bus», шина послідовного обміну з периферією SPI передбачає зєднання декількома проводами головної і підлеглої мікросхеми (або мікросхем) Для активізації підпорядкованої мікросхеми використовується сигнал вибору Якщо мікросхем кілька, то сигнали формуються для кожної з них окремо По двох лініях здійснюється обмін даними, ще одна лінія використовується для передачі синхроімпульсів, формованих головним пристроєм

Інтерфейс використовують для звязку з мікросхемами памяті, АЦП, ЦАП Якщо ви забажаєте використовувати мікросхему АЦП, то можете зустріти в описі, що АЦП використовує інтерфейс SPI для передачі даних

Якщо з RS232 і RS485 використовуються найчастіше в асинхронному режимі передачі даних, то SPI в синхронному Вбудований модуль USART мікроконтролера може працювати в двох режимах

Це ще одна шина послідовного обміну даними Вона розроблялася для спілкування периферійних пристроїв з материнською платою Має дві лінії: перша SDA використовується для

даних, другий SCL для тактирования Обидві лінії «підтягнуті» до плюса живлячої напруги, а вихідні транзистори використовуються з відкритим колектором або стоком

Особливість цього методу обміну даними в тому, що в ньому визначено 7 біт для адресації ведучого пристрою до веденого (до 10 в новому стандарті)

Починається обмін з того, що ведучий пристрій переводить лінію SDA зі стану високого рівня в низький При цьому на лінії SCL високий рівень зберігається Цей перехід означає для ведених пристроїв сигнал «Увага» Після передачі адреси веденого пристрою воно встановлює шину SDA в низький стан, підтверджуючи прийом

Провідне пристрій передає дані, супроводжуючи їх тактовими імпульсами на шині SCL Кількість переданих байтів не обмежена Завершує передачу даних ведучий тим, що виставляє сигнал «Стоп», переводячи лінію SDA зі стану низького рівня у високе при високому стані виведення SCL

Останні версії стандарту дозволяють працювати з швидкістю до 3,4 Мбіт / сек

Однопровідна інтерфейс (хоча використовуються два дроти) При цьому по одному і тому ж проводу віддається живить напруга і дані Другий провід загальний Швидкість передачі даних невисока, як правило, 15,4 Кбіт / сек Мережа пристроїв 1-Wire названа «MicroLan» Інтерфейс такого звязку міститься, наприклад, в Arduino Передача даних здійснюється на відстань до 300 метрів Зазвичай використовується для отримання даних від цифрових термометрів, датчиків спостереження за параметрами зовнішнього середовища, датчиків напруги і струму тощо

1-Wire використовується в iButton, що представляють пристрій, розміщений в невеликому корпусі, що нагадує літієву батарейку, до шини воно підключається двома контактами, зєднаними з кришкою і дном iButton

Магістраль послідовного обміну інформацією Характерна особливість – ця магістраль допускає декілька провідних пристроїв на лінії Завдяки використанню диференціальних сигналів довжина лінії може досягати кілометра, а швидкість передачі 1 Мбіт / сек

Протокол цього стандарту складніше, ніж у інших методів звязку пристроїв у мережі, описаних вище Ускладнення повязане з активністю пристроїв, коли кожне з них може виступати в ролі головного

Спочатку цей інтерфейс замислювався для зєднання мікроконтролерів усередині автомобіля Пізніше він став широко використовуватися в промисловості для організації технологічних процесів, в розподілених системах збору інформації, що працюють в режимі реального часу

Приймачіпередавачі «High Speed» можна зустріти в складі багатьох мікросхем

Дані в цьому протоколі пересилаються кадрами У складі кадру основними будуть поля ідентифікатора і, власне, даних Ідентифікатор визначає тип повідомлення, ким воно буде прийнято, і як інтерпретувати передані дані

Якщо у вас бездротова миша і клавіатура, то, швидше за все, вони використовують технологію Bluetooth Мобільні телефони, джойстики, навушники – далеко не повний перелік пристроїв, що використовують Bluetooth для звязку на відстані від 1 до 100 метрів Стандарт розроблявся для створення персональних бездротових мереж, що використовують частоти вільні від ліцензування 2,4-2,4835 ГГц

У Bluetooth несуча частота сигналу стрибкоподібно змінюється 1600 раз в секунду Послідовність перемикання з одного каналу на інший (у різних країнах число каналів різне, від 23 до одних до 79 в інших) псевдослучайная, відома тільки одній парі приймач-передавач Кожні 625 мкс вони синхронно перебудовуються Тому пристрої можуть працювати поруч, не заважаючи один одному

Починається робота двох пристроїв з процесу сполучення Після цього обидва пристрої переходять в нормальний режим роботи

Ще один стандарт для бездротових мереж Зараз цей метод звязку компютерів використовується дуже широко для забезпечення підключення ноутбуків до Інтернету Встановивши пристрій точки доступу у своїй квартирі, ви рятуєтеся від необхідності прокладати по різних кімнатах дроти У продажу є не дуже дорогі роутери Якщо у вас вже є кабель, підключений до мережевої карти стаціонарного компютера, роутер дозволить вам використовувати ваш ноутбук для звязки і між компютерами, і для виходу в Інтернет, якщо ваш провайдер не проти такого використання Інтернету

Деякий знайомство з тим, як можна поєднати електричні та електронні пристрої, і які при цьому виникають проблеми Я сподіваюся, що після знайомства з методами зєднання електронних пристроїв, вас не здивує рекомендація (при виготовленні саморобного паралельного програматора мікроконтролерів) максимально вкоротити дроти від порту LPT компютера до плати програматора

Пізніше ми спробуємо звязати два мікроконтролера між собою Використання програмних компонентів для проведення експерименту будуть засновані на тому, що розказано в цій главі

Джерело: Гололобов ВН, – Самовчитель гри на паяльнику (Про електроніці для школярів і не тільки), – Москва 2012