Interfaces de comunicación serie

Universidad Autónoma de Baja California
Facultad de Ingeniería Mexicali
Interfaces de comunicación serie
Microprocesadores y Microcontroladores
M.C. Jorge Eduardo Ibarra Esquer
Semestre 2012-1
Comunicación en serie
•  Es el proceso de transferir datos un bit a
la vez, de manera secuencial, a través de
un canal de comunicación.
•  Dentro de las computadoras, la
comunicación suele llevarse a cabo en
paralelo. Por lo tanto, se requieren
dispositivos que conviertan los datos de
paralelo a serie y viceversa.
Comunicación en serie
Interfaces para comunicación serie
•  Existen varias implementaciones de
estándares e interfaces para realizar
comunicación de datos en forma serial.
SCI – Serial Communications Interface
SPI – Serial Peripheral Interface
USB – Universal Serial Bus
I2C – Inter Integrated Circuit
CAN – Controller Area Network
I2S – Integrated Interchip Sound
Serial Communications Interface
(SCI)
•  Es una interfaz asíncrona que permite la
comunicación de una computadora con
dispositivos como impresoras, teclados y
otras computadoras.
•  Es la interfaz a la que comúnmente nos
referimos como el puerto serie en una
computadora personal.
Serial Communications Interface
(SCI)
•  Distintos fabricantes utilizan sus términos
propios para referirse a los dispositivos
que implementan este tipo de interfaces:
–  UART: Universal Asynchronous Receiver
Transmitter
–  ACIA: Asynchronous Communications
Interface Adapter
–  Programmable Communication Interface
Serial Communications Interface
(SCI)
•  Suelen estar basados en alguno de los
siguientes estándares:
–  RS-232 (EIA-232)
–  RS-422 (diferencial)
–  RS-485 (multipunto)
Serial Peripheral Interface (SPI)
•  Es un protocolo desarrollado por Motorola
para permitir y facilitar la conexión entre
procesadores y circuitos de soporte (como
ADC, memoria, etc.).
•  Permite controlar casi cualquier
dispositivo que acepte bits en serie
controlado por una señal de reloj.
Serial Peripheral Interface (SPI)
•  Es un protocolo síncrono maestro/esclavo
basado en cuatro líneas:
–  Reloj (SCLK)
–  Entrada serie (MISO)
–  Salida serie (MOSI)
–  Selector (SS)
Serial Peripheral Interface (SPI)
Serial Peripheral Interface (SPI)
•  El dispositivo maestro inicia la
comunicación habilitando al esclavo.
•  Por cada pulso de reloj, se envía y recibe
un bit. (Modo full duplex)
•  Después de 8 pulsos, la transmisión de 1
byte está terminada.
Universal Serial Bus (USB)
•  Es un estándar de la industria
desarrollado a mediados de la década de
los 90.
•  Define los cables, conectores y protocolos
de comunicación utilizados en un bus para
la conexión, comunicación y alimentación
de computadoras y periféricos.
Velocidades de transferencia
• 
• 
• 
• 
USB 1.0 (Baja velocidad): Hasta 1.5Mbps
USB 1.1: Hasta 12Mbps
USB 2.0 (Alta velocidad): Hasta 480Mbps
USB 3.0 (Super alta velocidad): Hasta
4.8Gbps
Tipos de conectores USB
I2C/I2C/IIC/TWI
•  Bus desarrollado por Philips
Semiconductors (hoy NXP
Semiconductors).
•  Permite la comunicación entre dispositivos
utilizando un bus bidireccional de dos
líneas:
–  Datos SDA
–  Reloj SCL
I2C/I2C/IIC/TWI
•  A cada dispositivo en el bus se le asigna
una dirección.
•  Distintas implementaciones permiten
transferencias a 100 kbit/s, 400 kbit/s,
3.4 Mbit/s y un modo unidireccional de
hasta 5 Mbit/s
I2C/I2C/IIC/TWI
CAN – Controller Area Network
•  Es un bus multimaestro, basado en la
distribución de mensajes, con una tasa de
señalización máxima de 1Mbps.
•  Se envían muchos mensajes cortos a la
red completa, lo que asegura consistencia
de datos en cada nodo del sistema.
•  Originalmente diseñado por Bosch para la
industria automotriz.
CAN
CAN
I2S/I2S/IIS
•  Inter-IC Sound/Integrated Interchip
Sound
•  Es un bus serial diseñado para
dispositivos de audio digital.
•  El bus se forma de 3 líneas:
–  SCK: Reloj
–  WS: Selector de palabra
–  SD: Dos canales de datos multiplexados por
división de tiempo (TDM)
Referencias
•  I2S – Inter-IC Sound Bus.
http://www.interfacebus.com/
I2S_Interface_Bus.html
•  HCS08 Unleashed 2nd Edition. Fábio
Pereira. 2008.
•  Transmisión de Datos y Redes de
Comunicaciones. Behrouz Forouzan.
McGraw-Hill. 2002.
Referencias
•  Introduction to the Controller Area Network
(CAN) – Steve Corrigan. Texas Instruments.
http://www.ti.com/lit/an/sloa101a/
sloa101a.pdf
•  Controller Area Network (CAN) Diagnostics.
http://www.aa1car.com/library/
can_systems.htm
•  Imágenes obtenidas en Wikimedia Commons.