What is a serial port communication protocol? There are several common ones

Existen varios protocolos de comunicación serie

Before talking about serial port communication protocol, we need to know that serial communication protocols include internal communication system protocols and inter-system protocols. So let’s explain them one by one below.

Protocolos internos del sistema: Los más habituales son el protocolo CAN, el protocolo I2C y el protocolo SPI.

Protocolos entre sistemas: Los más comunes son el protocolo USART, el protocolo UART y el protocolo USB.

¿Qué es un protocolo interno del sistema? Un protocolo interno del sistema se utiliza para comunicarse entre dos dispositivos de la placa. Al utilizar estos protocolos in-system ampliaremos los periféricos del microcontrolador sin utilizar los protocolos in-system. El uso de protocolos in-system aumenta la complejidad del circuito y el consumo de energía. Utilizando protocolos in-system se reduce la complejidad del circuito y el consumo de energía, se reducen los costes y el acceso a los datos es muy seguro.

¿Qué es un protocolo intersistema? Un protocolo intersistema sirve para comunicarse entre dos dispositivos diferentes. Como la comunicación entre el ordenador y el kit microcontrolador. La comunicación se realiza a través del sistema de bus interno.

Protocolo CAN

CAN son las siglas de Controller Area Network. Se trata de un protocolo de comunicación en serie. Requiere dos líneas CAN high (H) y CAN low (H-). Fue desarrollado por Robert Bosh Corporation en 1985 para su uso en redes de automoción. Se basa en un protocolo de transporte orientado a mensajes.

The CAN protocol is commonly used in electronic networks in automobiles, aircraft and medical systems. Common products include Can to Ethernet equipment USR-CANET200.

The 1970s was the era when car manufacturers started introducing new features such as anti-lock braking, air conditioning, gear control, centrally operated door locks, etc. These features ensure additional wiring and complex designs, increasing costs and risks. To overcome these problems, Robert Bosch introduced the CAN protocol in the 1980s. This serial port communication protocol was further standardized as ISO11898 in 1993. It is the CAN protocol that has completely transformed communication between advanced sensors.

Protocolo I2C

El bus I2C fue desarrollado por Philips Semiconductors. Su objetivo original era facilitar la conexión entre la CPU y los chips periféricos. En los sistemas embebidos, los periféricos suelen conectarse al microcontrolador como dispositivos mapeados en memoria. I2C sólo requiere dos cables para conectar todos los periféricos al microcontrolador. Estas líneas activas, llamadas SDA y SCL, son bidireccionales. La línea SDA es la línea de datos serie, mientras que la línea SCA es la línea de reloj serie.

I2C son las siglas de Inter Integrated Circuit (circuito interintegrado). I2C requiere sólo dos cables para conectar todos los periféricos al microcontrolador. I2C requiere sólo dos hilos, SDA (línea de datos serie) y SCL (línea de reloj serie), para transferir información entre dispositivos. Es el maestro del protocolo de comunicación esclavo. Cada esclavo tiene una dirección única. El dispositivo maestro envía la dirección y las banderas de lectura/escritura del dispositivo esclavo de destino. Esta dirección coincide con cualquier dispositivo esclavo que esté encendido, el resto de dispositivos esclavos están en modo desactivado. Una vez que las direcciones coinciden, se produce la comunicación entre el maestro y ese esclavo, y se envían y reciben datos. El emisor envía 8 bits de datos y el receptor responde con 1 bit de confirmación. Una vez finalizada la comunicación, la estación maestra emite una condición de parada.

Protocolo SPI

SPI stands for Serial Peripheral Interface. It is one of the serial port communication protocol developed by Motorola. Sometimes the SPI protocol is also called a 4-wire protocol. It requires four wires MOSI, MISO, SS and SCLK.SPI protocol is used to communicate master and slave devices. The host first configures the clock with frequency. The host then selects a specific slave device to communicate with via a pull-tab button. Select that specific device and start communication between the master and that specific slave. The master selects only one slave at a time. It is a full-duplex communication protocol. In the case of bit transfers, it is not limited to 8-bit words.

Protocolo USART

USART son las siglas de Universal Synchronous and Asynchronous Transmitter and Receiver. Se trata de una comunicación serie de protocolo de dos hilos. Las líneas de señal del cable de datos se denominan Rx y TX. Este protocolo se utiliza para enviar y recibir datos byte a byte junto con pulsos de reloj. Se trata de un protocolo full-duplex, lo que significa que los datos se envían y reciben simultáneamente a diferentes velocidades de la placa. Diferentes dispositivos se comunican con el microcontrolador a través de este protocolo. Por ejemplo, las telecomunicaciones.

Protocolo UART

UART son las siglas de Universal Asynchronous Transmitter and Receiver (transmisor y receptor asíncrono universal). El protocolo UART es una comunicación serie con dos protocolos cableados. Las líneas de señal del cable de datos se denominan Rx y Tx. La comunicación serie se utiliza comúnmente para enviar y recibir señales. Se transmite y se comunica con el puerto serie para recibir datos sin pulso. La UART recibe los bytes de datos y envía los bits individuales secuencialmente.

USAT protocol is usually used as a peripheral of MCU in embedded systems; generally speaking, the TTL level is directly derived from the chip pin; and the RS232 level may be connected to the conversion chip in the middle.For details, please see: Standards for Serial Communication

UART es un protocolo half-duplex. Half-duplex significa tener la capacidad de transmitir y recibir datos, pero no simultáneamente. La mayoría de los controladores tienen una UART hardware en la placa. Utiliza una línea de datos para enviar y recibir datos. Tiene un bit de inicio, un dato de 8 bits y un bit de parada, que indica que los datos de 8 bits se transmiten de alto a bajo. Por ejemplo: correo electrónico, mensajes de texto, walkie-talkies, servidor serie de equipos de transmisión IoT industrial.

Protocolo USB

USB stands for Universal Serial Bus. Again, it is a two-wire protocol for serial communication. Data cable signal wires are marked D and D-. This serial port communication protocol is used to communicate with system peripherals. The USB protocol is used to send and receive data serially to the host and peripheral devices. USB communication requires driver software based on system capabilities. USB devices can transmit data on the host without any requested bus. Now, most devices today use this technology to communicate with the USB protocol. Use USB to communicate with the ARM controller like a computer. USB transfers data in different modes. The first is a slow mode from 10 kbps to 100 kbps; the second is a full speed mode from 500kbps to 10mbps and a high speed mode from 25mbps to 400Mbps. The maximum USB cable length is 4 meters.

Por ejemplo: concentradores, interruptores, ratones, teclados, pen drives.