통신 정리(UART, CAN, SPI, I2C)

 

https://hydroponicglass.tistory.com/224

임베디드에서의 UART, I2C, SPI 사용 비교

0. UART, I2C, SPI, CAN 

1) Serial 통신 : 데이터를 한 비트씩 순차적으로 주고 받는 통신

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=prnbada7&logNo=221377457826 인용

2) Clock 신호 사용 여부에 따라 동기(Synchronous)와 비동기(Asynchronous)로 구분

    - 동기(클럭 신호 사용O) : ①선의 수가 하나 더 많다(클럭선O) → 데이터 길이 제한 없어, 연속으로 데이터 보냄

                                     ②통신 속도가 빠르다.

        → SPI, I2C (내부 통신 때 주로 사용)

 

    - 비동기(클럭 신호 사용X) : ①선의 수가 하나 적다(클럭선X)→Clock 신호가 없어, Start bit와 Stop bit가 추가로 필요,

                                           데이터를 연속해서 보낼 수 없다. 한 바이트의 데이터 전송 위해 시작비트와 정지 비트

                                           를 포함해서 적어도 10비트를 전송해야 하므로 상대적으로 효율이 떨어진다.

                                        ②통신 속도가 느리다.

        → UART, CAN(외부 통신 때 주로 사용)

 

1. UART

1) 외부기기와 1:1 통신

2) 송신,수신라인이 따로 존재 → 동시에 데이터 주고 받을 수 있음 → Multi Duplex 전이중 방식

3) Universal Asynchronous serial Receiver and Transmitter → 비동기(Asyncronous)통신 → Clock 사용 하지 않음  

4) Idle상태에서 신호가 High → Start bit로 1bit를 Low(falling edge)시그널을 보냄

https://hydroponicglass.tistory.com/224 인용

2. CAN

1) N:N 통신 (multi-master 구조)

2) 2가닥의 꼬임선(Twist Pair wire)로 연결됨 → Half Duplex 반이중 방식

3) CAN Node에 메시지를 보내기 전에 CAN 버스 라인이 사용 중 인지 파악 → ID값을 보내고, 다시 BUS로 부터 값을

   받아, 돌아 오는 값이 0인지 1인지를 구분함

4) 비동기(Asyncronous)통신 → Clock 사용 하지 않음 → BaudRate사용

5) MCU 내부에 CAN Controller,

           외부에 CAN Transceiver 사용

6) 종단 저항 필요 : 통신 실패를 발생시키는 반사를 제거하기 위해, 처음과 끝에 저항을 달아주어 값이 메아리 치지 않고 빠질 수 있도록 연결해줌

*참고링크 :

https://blog.joon-lab.com/4

2. CAN 통신 흐름 (1) CAN 컨트롤러 - CAN 트랜시버 - 버스

 

https://blog.daum.net/trts1004/12109102

CAN(Controller Area Network) 개요

https://blog.joon-lab.com/4

2. CAN 통신 흐름 (1) CAN 컨트롤러 - CAN 트랜시버 - 버스

 

3. SPI통신

1) 외부기기와 1:N 통신

2) 송신,수신라인이 따로 존재 → 동시에 데이터 주고 받을 수 있음 → Multi Duplex 전이중 방식

3) Serial Peripheral Interconnect → 동기(Asyncronous)통신 → Clock 사용

4) 마스터 입장에서 슬레이브로부터 신호를 받을 때, FFFF나 0000으로 값이 들어오면 슬레이브가 어떤 상태인 지 모름 

    → 소프트웨어적으로 예외처리 필요

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=wjdzhdzhd&logNo=221659079644 

[이론] UART, SPI 란?

https://blog.daum.net/trts1004/12109541

SPI(Serial Peripheral Interconnect) 버스 란?

 

4. I2C 통신

1) 외부기기와 1:N 통신

2) Data선(SDA)과 클럭선(SCL)하나로 이루어짐  → 동시에 데이터 주고 못 받음 → Half Duplex 반이중 방식

3) 속도가 느리기 때문에 데이터보다 단순 제어용(온도센서 값을 읽어온다는지 등의)으로 사용

https://m.blog.naver.com/yuyyulee/220323559541

[아두이노 강좌] 29. I2C 통신 (1) - I2C 통신이란 무엇인가