ایمبیڈڈ سسٹم ڈیزائننگ میں مواصلات کا لازمی کردار ہے۔ پروٹوکولز پر جانے کے بغیر ، پردیی توسیع انتہائی پیچیدہ اور اعلی طاقت استعمال ہوتی ہے۔ سرایت نظام بنیادی طور پر پیری فیرلز کے ساتھ بات چیت کرنے کے لئے سیریل مواصلات کا استعمال کرتا ہے۔
بہت ساری سیریل مواصلات پروٹوکول ہیں ، جیسے UART ، CAN ، USB ، I2C اور SPI مواصلات۔ سیریل مواصلات کا پروٹوکول ہے خصوصیات میں تیز رفتار اور کم اعداد و شمار میں کمی شامل ہے۔ یہ سسٹم لیول کی ڈیزائننگ کو آسان بناتا ہے ، اور قابل اعتماد ڈیٹا کی منتقلی کو یقینی بناتا ہے۔

سیریل ڈیٹا مواصلات

برقی طور پر کوڈڈ معلومات کو سیریل ڈیٹا کہا جاتا ہے ، جو پروٹوکول کے ایک سیٹ کے ذریعے ایک آلے سے دوسرے میں تھوڑا سا منتقل ہوتا ہے۔ ایمبیڈڈ سسٹم میں ، کنٹرول سینسرز اور ایکچوایٹرز کا ڈیٹا مائکروکنٹرولرز جیسے کنٹرولر ڈیوائسز کو موصول یا منتقل کیا جاتا ہے تاکہ اعداد و شمار کا مزید تجزیہ اور عملدرآمد کیا جاسکے۔ چونکہ مائکروقانونی والے ڈیجیٹل ڈیٹا کے ساتھ کام کرتے ہیں ، لہذا معلومات سے ینالاگ سینسر ، مائکروکانٹرولر میں منتقل ہونے سے قبل ایکچیوٹرز اور دوسرے پردیی ایک بائٹ (8 بٹ) بائنری لفظ میں تبدیل ہوجاتے ہیں۔

سیریل ڈیٹا مواصلات

یہ سیریل ڈیٹا گھڑی کی کچھ نبض کے سلسلے میں منتقل ہوتا ہے۔ ڈیٹا منتقل کرنے کی شرح کو بوڈ ریٹ کہا جاتا ہے۔ ڈیٹا بٹس کی تعداد جو سیکنڈ میں فی سیکنڈ منتقل کی جاسکتی ہے اسے بؤڈ ریٹ کہا جاتا ہے۔ فرض کریں کہ ڈیٹا 12 بائٹس کا ہے ، پھر ہر بائٹ کو 8 بائٹس میں تبدیل کیا جاتا ہے تاکہ اعداد و شمار کے ٹرانسمیشن کا کل سائز ڈیٹا کا 96 بائٹ / سیکنڈ (12 بائٹس * 8 بٹس فی بائٹ) ہو۔ اگر اعداد و شمار کو ہر سیکنڈ میں ایک بار منتقل کیا جاسکتا ہے تو ، بوڈ کی شرحیں تقریباbits bits 96 بائٹس / سیکنڈ یا ba 96 باؤڈ ہیں۔ ڈسپلے اسکرین ہر سیکنڈ میں ایک بار ڈیٹا کی قیمت کو تازہ دم کرتی ہے۔

سیریل پردیی انٹرفیس کی بنیادی باتیں

ایس پی آئی مواصلات کا مطلب سیریل پیریفیریل انٹرفیس ہے مواصلات پروٹوکول ، جسے موٹرولا نے 1972 میں تیار کیا تھا۔ ایس پی آئی انٹرفیس مقبول مواصلاتی کنٹرولرز جیسے پی آئی سی ، اے وی آر ، اور بازو کنٹرولر ، وغیرہ۔ اس میں ہم وقت ساز سیریل مواصلات کا ڈیٹا لنک ہے جو مکمل ڈوپلیکس میں کام کرتا ہے ، جس کا مطلب ہے کہ ڈیٹا سگنل بیک وقت دونوں سمتوں پر چلتے ہیں۔

ایس پی آئی پروٹوکول چار تاروں پر مشتمل ہے جیسے MISO ، MOSI ، CLK ، SS / ماسٹر / غلام مواصلات کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ آقا ایک مائکروقانت کنٹرولر ہے ، اور غلام دوسرے سینکڑوں کی طرح ہیں ، GSM موڈیم اور GPS موڈیم ، وغیرہ ایک سے زیادہ غلاموں کو ایس پی آئی سیریل بس کے ذریعہ ماسٹر سے انٹرفیس کیا جاتا ہے۔ ایس پی آئی پروٹوکول ملٹی ماسٹر مواصلات کی حمایت نہیں کرتا ہے اور یہ سرکٹ بورڈ کے اندر تھوڑے فاصلے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

سیریل پردیی انٹرفیس کی بنیادی باتیں

ایس پی آئی لائنز

MISO (غلامی میں ماسٹر) : MISO لائن ماسٹر ڈیوائس میں ان پٹ اور غلام ڈیوائس میں آؤٹ پٹ کے بطور تشکیل دی گئی ہے۔

موسی (غلامی میں ماسٹر آؤٹ) : موسی ایک ماسٹر آلہ میں آؤٹ پٹ کے طور پر اور غلام ڈیوائس میں ان پٹ کے بطور تشکیل شدہ ایک لائن ہے جس میں ڈیٹا کی نقل و حرکت کو مطابقت پذیر بنانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

ایس سی کے (سیریل گھڑی) : یہ اشارہ ہمیشہ ماسٹر کے ذریعہ ماسٹر اور غلام کے درمیان ہم وقت سازی ڈیٹا کی منتقلی کے لئے چلاتا ہے۔ اس کا استعمال MOSI اور MISO لائنوں میں اور باہر دونوں ڈیٹا کی نقل و حرکت کو ہم وقت سازی کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔

ایس ایس (غلام منتخب کریں) اور سی ایس (چپ سلیکٹ) : یہ اشارہ ماسٹر کے ذریعہ انفرادی غلام / پیریفیریل ڈیوائسز منتخب کرنے کے لئے چلتا ہے۔ یہ ایک ان پٹ لائن ہے جو غلام آلات کو منتخب کرنے کے لئے استعمال ہوتی ہے۔

ایس پی آئی سیریل بس کے ساتھ ماسٹر غلام مواصلات

سنگل ماسٹر اور سنگل غلام ایس پی آئی عمل درآمد

یہاں ، ابلاغ ہمیشہ ماسٹر کے ذریعہ شروع کیا جاتا ہے۔ ماسٹر ڈیوائس پہلے گھڑی کی فریکوئنسی کو مرتب کرتی ہے جو اس غلام آلہ کی حمایت کرنے والی زیادہ سے زیادہ تعدد سے کم یا اس کے برابر ہے۔ اس کے بعد ماسٹر کم ریاست اور فعال ہونے کے ل that اس مخصوص غلام آلہ کی چپ سلیکٹ لائن (ایس ایس) کو گھسیٹ کر مواصلت کے لئے مطلوبہ غلام کا انتخاب کرتا ہے۔ ماسٹر MOSI لائن پر وہ معلومات تیار کرتا ہے جو ماسٹر سے غلام تک ڈیٹا لے کر جاتا ہے۔

ماسٹر غلام مواصلات

سنگل ماسٹر اور ایک سے زیادہ غلامی پر عمل درآمد

ایس پی آئی سیریل بس کے ذریعہ ایک ماسٹر اور ایک سے زیادہ غلاموں کے ساتھ یہ ایک سے زیادہ غلام ترتیب ہے۔ متعدد غلام ایس پی آئی سیریل بس کے ساتھ ماسٹر ڈیوائس کے متوازی طور پر جڑے ہوئے ہیں۔ یہاں ، گھڑی کی ساری لائنیں اور ڈیٹا لائنیں ایک دوسرے کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں ، لیکن ہر غلام آلہ سے چپ سلیک پن کو مستند آلہ پر علیحدہ غلام سلیکٹ پن سے منسلک ہونا چاہئے۔

سنگل ماسٹر اور ایک سے زیادہ غلام

اس عمل میں ، ہر غلام ڈیوائس کا کنٹرول چپ سلیکٹ لائن (ایس ایس) کے ذریعہ انجام دیا جاتا ہے۔ چپل سلیکٹ پن غلام آلہ کو چالو کرنے کے لئے کم جاتا ہے اور غلام ڈیوائس کو غیر فعال کرنے کے لئے اونچائی پر جاتا ہے۔

اعداد و شمار کی منتقلی کو ماسٹر اور غلام دونوں آلات پر شفٹ رجسٹرز کا استعمال کرکے ترتیب دیا گیا ہے جس میں بالترتیب تقریبا 8 8 بٹ اور 16 بٹ کے الفاظ کا سائز دیا جاتا ہے۔ دونوں آلات رنگ کی شکل میں جڑے ہوئے ہیں تاکہ میسر شفٹ رجسٹر ویلیو کو MOSI لائن کے ذریعے منتقل کیا جاسکے ، اور پھر غلام اپنے شفٹ رجسٹر میں ڈیٹا شفٹ کرتا ہے۔ عام طور پر اعداد و شمار کو پہلے ایم ایس بی کے ساتھ باہر منتقل کیا جاتا ہے اور اسی طرح کے نئے ایل ایس بی کو اسی رجسٹر میں منتقل کیا جاتا ہے۔

ماسٹر اور غلام کے مابین ڈیٹا کی منتقلی

گھڑی کے پولرائٹی اور فیز کی اہمیت

عام طور پر اعداد و شمار کی ترسیل اور استقبال گھڑی کی دالوں کے سلسلے میں بڑھتے ہوئے کناروں اور گرتے ہوئے کناروں پر کیا جاتا ہے۔ اعلی درجے کی مائکروکونٹرولرز میں دو تعدد ہوتے ہیں: داخلی تعدد اور بیرونی تعدد۔ MISO ، MOSI اور SCLK لائنوں کا اشتراک کرکے SPI پیری فیرلز کو شامل کیا جاسکتا ہے۔ پردییوں کی مختلف اقسام یا رفتار ہوتی ہے جیسے اے ڈی سی ، ڈی اے سی ، وغیرہ۔ لہذا ہمیں ایس پی سی آر کی ترتیبات کو مختلف پردییوں میں منتقل کرنے کے درمیان تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔

ایس پی سی آر رجسٹر

ایس پی آئی بس 4 مختلف منتقلی کے طریقوں میں سے ایک میں چلتی ہے جس میں گھڑی کی قطبی (CPOL) اور گھڑی کا مرحلہ (سی پی ایچ اے) ہوتا ہے جو استعمال کرنے کے لئے گھڑی کی شکل کی وضاحت کرتا ہے۔ گھڑی کی قطعیت اور مرحلے کی گھڑی کی شرحوں پر منحصر ہوتا ہے کہ آپ کس پردیی آلہ کو ماسٹر سے بات چیت کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔
سی پی ایچ اے = 0 ، سی پی او ایل = 0: پہلا سا کم سگنل کے طور پر شروع ہوتا ہے - بڑھتے ہوئے کنارے پر ڈیٹا کا نمونہ لیا جاتا ہے اور گرتے ہوئے کنارے پر ڈیٹا تبدیل ہوجاتا ہے۔

سی پی ایچ اے = 0 ، سی پی او ایل = 1: پہلا سا کم گھڑی سے شروع ہوتا ہے - گرتے ہوئے کنارے پر ڈیٹا کا نمونہ لیا جاتا ہے اور بڑھتے ہوئے کنارے پر ڈیٹا بدل جاتا ہے۔

سی پی ایچ اے = 1 ، سی پی او ایل = 0: پہلا سا اونچی گھڑی سے شروع ہوتا ہے - گرتے ہوئے کنارے پر ڈیٹا کا نمونہ لیا جاتا ہے اور بڑھتے ہوئے کنارے پر ڈیٹا بدل جاتا ہے۔

سی پی ایچ اے = 1 ، سی پی او ایل = 1: پہلا سا اونچی گھڑی سے شروع ہوتا ہے - بڑھتے ہوئے کنارے پر ڈیٹا کا نمونہ لیا جاتا ہے ، اور اعداد و شمار بدلتے ہوئے کنارے پر تبدیل ہوجاتے ہیں۔

ایس پی آئی بس کے اوقات

ایس پی آئی مواصلات پروٹوکول

بہت سے مائکروکانٹرولرز کے پاس انبلٹ ایس پی آئی پروٹوکول ہیں جو بھیجنے اور وصول کرنے والے تمام کوائف کو سنبھالتے ہیں۔ کسی بھی ڈیٹا موڈ آپریشن (R / W) کو ایس پی آئی پروٹوکول کے کنٹرول اور اسٹیٹس رجسٹروں کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ یہاں ، آپ SPI پروٹوکول کے ذریعے PIC16f877a مائکروقابو کنٹرولر کے EEPROM انٹرفیس کا مشاہدہ کرسکتے ہیں۔

یہاں ، 25LC104 EEROM ایک 131072 بائٹس میموری ہے جس میں مائکروقابو کنٹرولر دو بائٹس کو ڈیٹا منتقل کرتا ہے EEROM میموری ایک ایس پی آئی سیریل بس کے ذریعے۔ اس انٹرفیسنگ کے لئے پروگرام ذیل میں دیا گیا ہے۔

ایس پی آئی سیریل بس کے ذریعہ ماسٹر ٹو غلام مواصلات

# شامل کریں
ایسبیٹ ایس ایس = آر سی ^ 2
ایسبیٹ ایس سی کے = آر سی ^ 3
Sbit SDI = RC ^ 4
سبیٹ ایس ڈی او = آر سی ^ 5
باطل شروع EEROM ()
باطل اہم ()
{
ایس ایس پی ایس پی اے ٹی = 0x00
ایس ایس پی سیون = 0x31
ایس ایم پی = 0
ایس سی کے = 0
ایس ڈی او = 0
ایس ایس = 1
EE_Adress = 0x00
SPI_writ (0x80)
SPI_writ (1234)
ایس ایس = 0
}

ایس پی آئی پروٹوکول کے فوائد

یہ ایک مکمل ڈوپلیکس مواصلات ہے۔
یہ تیز رفتار ڈیٹا بس 10 میگاہرٹز ہے۔
منتقلی کے دوران یہ صرف 8 بائٹس تک محدود نہیں ہے
ہارڈ ویئر کی انٹرفیسنگ SPI کے ذریعے آسان ہے۔
غلام ایک ماسٹر گھڑی استعمال کرتا ہے اور اسے قیمتی آسکیلیٹرز کی ضرورت نہیں ہے۔

یہ سب ایس پی آئی مواصلات اور اس کے بارے میں ہے مائکروکانٹرولر کے ساتھ مداخلت کرنا . ہم اس مضمون کے ل your آپ کی گہری دلچسپی اور توجہ کی تعریف کرتے ہیں اور اس ل this اس مضمون پر اپنے نقطہ نظر کی توقع کرتے ہیں۔ مزید برآں ، کسی بھی انٹرفیس کوڈنگ اور امداد کے ل you ، آپ نیچے تبصرہ کرکے ہم سے پوچھ سکتے ہیں۔

تصویر کے کریڈٹ: