தொடர் தொடர்பாடல் எளிதாக்கப்பட்டது: UART மற்றும் SPI இல் ஒரு ஆழமான மூழ்கல்

மின்னணுவியல் மற்றும் உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளின் உலகில், சாதனங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புகொள்ளும் திறன் மிக முக்கியமானது. தொடர் தொடர்பாடல் நுண்கட்டுப்படுத்திகள், உணரிகள், புற சாதனங்கள் மற்றும் கணினிகளுக்கு இடையே தரவை மாற்றுவதற்கு நம்பகமான மற்றும் திறமையான முறையை வழங்குகிறது. மிகவும் பொதுவான தொடர் தொடர்பாடல் நெறிமுறைகளில் இரண்டு UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) மற்றும் SPI (Serial Peripheral Interface) ஆகும். இந்த விரிவான வழிகாட்டி UART மற்றும் SPI இரண்டின் நுணுக்கங்களையும் ஆராயும், அவற்றின் கோட்பாடுகள், வேறுபாடுகள், பயன்பாடுகள், நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளை ஆராயும்.

தொடர் தொடர்பாடலைப் புரிந்துகொள்வது

தொடர் தொடர்பாடல் என்பது தரவை ஒரு நேரத்தில் ஒரு பிட் ஒரு கம்பி (அல்லது கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகளுக்கான சில கம்பிகள்) வழியாக அனுப்புவதற்கான ஒரு முறையாகும், இது இணையான தொடர்பாடலுக்கு மாறாக, ஒரே நேரத்தில் பல கம்பிகள் வழியாக பல பிட்களை அனுப்புகிறது. குறுகிய தூரங்களுக்கு இணையான தொடர்பாடல் வேகமாக இருந்தாலும், தொடர் தொடர்பாடல் பொதுவாக நீண்ட தூரங்களுக்கும், கம்பிகளின் எண்ணிக்கையை குறைப்பது மிக முக்கியமான சூழ்நிலைகளுக்கும் விரும்பப்படுகிறது. இது உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது, அங்கு இடம் மற்றும் செலவு பெரும்பாலும் குறிப்பிடத்தக்க தடைகளாகும்.

ஒத்திசைவற்ற மற்றும் ஒத்திசைவான தொடர்பாடல்

தொடர் தொடர்பாடலை பரவலாக இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கலாம்: ஒத்திசைவற்ற மற்றும் ஒத்திசைவானது. UART போன்ற ஒத்திசைவற்ற தொடர்பாடலுக்கு அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநர் இடையே பகிரப்பட்ட கடிகார சமிக்ஞை தேவையில்லை. அதற்கு பதிலாக, ஒவ்வொரு தரவு பைட்டையும் வடிவமைக்க தொடக்க மற்றும் நிறுத்த பிட்களை நம்பியுள்ளது. SPI மற்றும் I2C போன்ற ஒத்திசைவான தொடர்பாடல், சாதனங்களுக்கு இடையே தரவு பரிமாற்றத்தை ஒத்திசைக்க பகிரப்பட்ட கடிகார சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்துகிறது.

UART: யுனிவர்சல் அசிங்க்ரோனஸ் ரிசீவர்/டிரான்ஸ்மிட்டர்

UART ஒரு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் தொடர் தொடர்பாடல் நெறிமுறையாகும், ஏனெனில் அதன் எளிமை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மை. இது ஒரு ஒத்திசைவற்ற நெறிமுறையாகும், அதாவது அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநர் பொதுவான கடிகார சமிக்ஞையைப் பகிர்ந்து கொள்ள மாட்டார்கள். இது வன்பொருள் தேவைகளை எளிதாக்குகிறது, ஆனால் துல்லியமான நேரத்தையும், முன்கூட்டியே ஒப்புக்கொள்ளப்பட்ட தரவு வீதத்தையும் (பாட் வீதம்) அவசியமாக்குகிறது.

UART கோட்பாடுகள்

UART தொடர்பாடல் தரவை பிரேம்களில் அனுப்புவதை உள்ளடக்குகிறது, ஒவ்வொன்றும் பின்வருவனவற்றைக் கொண்டுள்ளது:

• தொடக்க பிட்: ஒரு புதிய தரவு பிரேமின் தொடக்கத்தைக் குறிக்கிறது. இது பொதுவாக குறைந்த (0) சமிக்ஞை.
• தரவு பிட்கள்: அனுப்பப்படும் உண்மையான தரவு, வழக்கமாக 8 பிட்கள் (ஒரு பைட்), ஆனால் 5, 6 அல்லது 7 பிட்களாகவும் இருக்கலாம்.
• சமநிலை பிட் (விரும்பினால்): பிழை கண்டறிதலுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது சமமாக, ஒற்றையாக அல்லது எதுவுமில்லாமல் இருக்கலாம்.
• நிறுத்த பிட்: தரவு பிரேமின் முடிவைக் குறிக்கிறது. இது பொதுவாக உயர் (1) சமிக்ஞை. ஒன்று அல்லது இரண்டு நிறுத்த பிட்கள் பொதுவானவை.

அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநர் வெற்றிகரமான தொடர்பாடலுக்கு பாட் வீதம், தரவு பிட்கள், சமநிலை மற்றும் நிறுத்த பிட்களை ஒப்புக்கொள்ள வேண்டும். பொதுவான பாட் வீதங்களில் 9600, 115200 மற்றும் பிற ஆகியவை அடங்கும். அதிக பாட் வீதம் வேகமான தரவு பரிமாற்றத்தை அனுமதிக்கிறது, ஆனால் நேர பிழைகளுக்கான உணர்திறனையும் அதிகரிக்கிறது.

UART பயன்பாடுகள்

• நுண்கட்டுப்படுத்திகளை கணினிகளுடன் இணைக்கிறது: UART பொதுவாக ஒரு நுண்கட்டுப்படுத்தி (Arduino அல்லது Raspberry Pi போன்றவை) மற்றும் நிரலாக்கம், பிழை திருத்தம் மற்றும் தரவு பதிவு செய்தலுக்கான கணினிக்கு இடையே ஒரு தொடர் இணைப்பை நிறுவ பயன்படுகிறது.
• GPS தொகுதிகள்: பல GPS தொகுதிகள் இருப்பிடத் தரவை ஒரு ஹோஸ்ட் நுண்கட்டுப்படுத்தி அல்லது கணினிக்கு அனுப்ப UART ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.
• Bluetooth தொகுதிகள்: Bluetooth தொகுதிகள் பெரும்பாலும் UART ஐ ஒரு நுண்கட்டுப்படுத்தியுடன் தொடர்புகொள்ளும் இடைமுகமாகப் பயன்படுத்துகின்றன.
• தொடர் அச்சுப்பொறிகள்: பழைய தொடர் அச்சுப்பொறிகள் அச்சிடும் கட்டளைகள் மற்றும் தரவைப் பெற UART ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.
• கன்சோல் வெளியீடு: உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் பெரும்பாலும் பிழை திருத்தம் தகவல் மற்றும் நிலை செய்திகளை ஒரு தொடர் கன்சோலுக்கு வெளியிட UART ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.

UART நன்மைகள்

• எளிமை: UART ஐ வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருள் இரண்டிலும் செயல்படுத்துவது ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது.
• நெகிழ்வுத்தன்மை: UART பல்வேறு தரவு வீதங்கள், தரவு பிட் நீளங்கள் மற்றும் சமநிலை விருப்பங்களை ஆதரிக்கிறது.
• பரவலாக ஆதரிக்கப்படுகிறது: UART என்பது பரவலாக ஆதரிக்கப்படும் தரநிலையாகும், இது எளிதாக கிடைக்கக்கூடிய வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருள் செயலாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது.
• கடிகார சமிக்ஞை தேவையில்லை: இது தேவையான கம்பிகளின் எண்ணிக்கையை குறைக்கிறது.

UART தீமைகள்

• குறைந்த வேகம்: SPI போன்ற ஒத்திசைவான நெறிமுறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, UART பொதுவாக குறைந்த தரவு பரிமாற்ற வீதத்தைக் கொண்டுள்ளது.
• பிழை வாய்ப்பு: நம்பகமான கடிகார சமிக்ஞை இல்லாமல், UART நேர பிழைகள் மற்றும் தரவு சிதைவுக்கு அதிக வாய்ப்புள்ளது. சமநிலை பிட் உதவக்கூடும் என்றாலும், அது பிழையற்ற தொடர்பாடலுக்கு உத்தரவாதம் அளிக்காது.
• இரண்டு சாதனங்களுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டது: UART முதன்மையாக இரண்டு சாதனங்களுக்கு இடையே புள்ளி-க்கு-புள்ளி தொடர்பாடலுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. மல்டிபிளெக்சிங் ஒரு UART பஸ்ஸில் பல சாதனங்களை அனுமதிக்கலாம், ஆனால் அது சிக்கலை சேர்க்கிறது.

UART எடுத்துக்காட்டு: Arduino மற்றும் தொடர் கண்காணிப்பு

செயலில் உள்ள UART இன் ஒரு பொதுவான எடுத்துக்காட்டு Arduino IDE இல் உள்ள தொடர் கண்காணிப்பைப் பயன்படுத்துவதாகும். Arduino பலகையில் உள்ளமைக்கப்பட்ட UART இடைமுகம் உள்ளது, இது USB வழியாக கணினியுடன் தொடர்புகொள்ள அனுமதிக்கிறது. பின்வரும் Arduino குறியீடு துணுக்கு தொடர் கண்காணிப்பிற்கு தரவை அனுப்புவதைக் காட்டுகிறது:

void setup() {
  Serial.begin(9600); // 9600 பாட்டில் தொடர் தொடர்பாடலை துவக்கவும்
}

void loop() {
  Serial.println("Hello, world!"); // "Hello, world!" செய்தியை தொடர் கண்காணிப்பிற்கு அனுப்பவும்
  delay(1000); // 1 வினாடி காத்திருக்கவும்
}

இந்த எளிய குறியீடு ஒவ்வொரு வினாடியும் தொடர் கண்காணிப்பிற்கு "Hello, world!" செய்தியை அனுப்புகிறது. Serial.begin(9600) செயல்பாடு 9600 இன் பாட் வீதத்தில் UART இடைமுகத்தை துவக்குகிறது, இது தொடர் கண்காணிப்பில் உள்ள அமைப்புடன் பொருந்த வேண்டும்.

SPI: தொடர் புற இடைமுகம்

SPI (Serial Peripheral Interface) என்பது ஒரு ஒத்திசைவான தொடர் தொடர்பாடல் நெறிமுறையாகும், இது நுண்கட்டுப்படுத்திகள் மற்றும் புற சாதனங்களுக்கு இடையே குறுகிய தூர தொடர்பாடலுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது அதன் அதிக வேகம் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் எளிய வன்பொருள் தேவைகளுக்கு அறியப்படுகிறது.

SPI கோட்பாடுகள்

SPI ஒரு முதன்மை-அடிமை கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, அங்கு ஒரு சாதனம் (முதன்மை) தொடர்பாடலைக் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சாதனங்கள் (அடிமைகள்) முதன்மையின் கட்டளைகளுக்கு பதிலளிக்கின்றன. SPI பஸ் நான்கு முக்கிய சமிக்ஞைகளைக் கொண்டுள்ளது:

• MOSI (Master Out Slave In): முதன்மையிலிருந்து அடிமைக்கு அனுப்பப்படும் தரவு.
• MISO (Master In Slave Out): அடிமையிலிருந்து முதன்மைக்கு அனுப்பப்படும் தரவு.
• SCK (Serial Clock): முதன்மை மூலம் உருவாக்கப்படும் கடிகார சமிக்ஞை, தரவு பரிமாற்றத்தை ஒத்திசைக்கப் பயன்படுகிறது.
• SS/CS (Slave Select/Chip Select): ஒரு குறிப்பிட்ட அடிமை சாதனத்துடன் தொடர்புகொள்ள முதன்மை மூலம் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு சமிக்ஞை. ஒவ்வொரு அடிமை சாதனத்திற்கும் பொதுவாக அதன் சொந்த பிரத்யேக SS/CS கோடு இருக்கும்.

தரவு கடிகார சமிக்ஞையுடன் ஒத்திசைவான முறையில் அனுப்பப்படுகிறது. விரும்பிய அடிமையின் SS/CS கோட்டை குறைவாக இழுப்பதன் மூலம் முதன்மை தொடர்பாடலைத் தொடங்குகிறது. தரவு பின்னர் MOSI கோட்டில் முதன்மையிலிருந்து வெளியே மாற்றப்பட்டு SCK சமிக்ஞையின் உயரும் அல்லது விழும் விளிம்பில் அடிமைக்குள் மாற்றப்படுகிறது. அதே நேரத்தில், தரவு MISO கோட்டில் அடிமையிலிருந்து வெளியே மாற்றப்பட்டு முதன்மைக்குள் மாற்றப்படுகிறது. இது முழு-இருவழி தொடர்பாடலுக்கு அனுமதிக்கிறது, அதாவது தரவு இரு திசைகளிலும் ஒரே நேரத்தில் அனுப்பப்படலாம்.

SPI முறைகள்

SPI இல் நான்கு இயக்க முறைகள் உள்ளன, அவை இரண்டு அளவுருக்களால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன: கடிகார முனைவாக்கம் (CPOL) மற்றும் கடிகார கட்டம் (CPHA). இந்த அளவுருக்கள் செயலற்ற நிலையில் SCK சமிக்ஞையின் நிலை மற்றும் SCK சமிக்ஞையின் விளிம்பை வரையறுக்கின்றன, அதில் தரவு மாதிரி மற்றும் மாற்றப்படுகிறது.

• முறை 0 (CPOL=0, CPHA=0): SCK செயலற்ற நிலையில் குறைவாக உள்ளது. தரவு உயரும் விளிம்பில் மாதிரியாக எடுக்கப்பட்டு விழும் விளிம்பில் மாற்றப்படுகிறது.
• முறை 1 (CPOL=0, CPHA=1): SCK செயலற்ற நிலையில் குறைவாக உள்ளது. தரவு விழும் விளிம்பில் மாதிரியாக எடுக்கப்பட்டு உயரும் விளிம்பில் மாற்றப்படுகிறது.
• முறை 2 (CPOL=1, CPHA=0): SCK செயலற்ற நிலையில் அதிகமாக உள்ளது. தரவு விழும் விளிம்பில் மாதிரியாக எடுக்கப்பட்டு உயரும் விளிம்பில் மாற்றப்படுகிறது.
• முறை 3 (CPOL=1, CPHA=1): SCK செயலற்ற நிலையில் அதிகமாக உள்ளது. தரவு உயரும் விளிம்பில் மாதிரியாக எடுக்கப்பட்டு விழும் விளிம்பில் மாற்றப்படுகிறது.

வெற்றிகரமான தொடர்பாடலுக்கு முதன்மை மற்றும் அடிமை சாதனங்கள் ஒரே SPI பயன்முறையைப் பயன்படுத்த கட்டமைக்கப்பட வேண்டும். அவை இல்லையென்றால், குழப்பமான தரவு அல்லது தொடர்பாடல் தோல்வி ஏற்படும்.

SPI பயன்பாடுகள்

• நினைவக அட்டைகள் (SD அட்டைகள், microSD அட்டைகள்): SPI பெரும்பாலும் உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில் நினைவக அட்டைகளுடன் இடைமுகம் செய்யப் பயன்படுகிறது.
• உணரிகள்: முடுக்கமானிகள், கைரோஸ்கோப்புகள் மற்றும் வெப்பநிலை உணரிகள் போன்ற பல உணரிகள் தரவு பரிமாற்றத்திற்கு SPI ஐப் பயன்படுத்துகின்றன.
• காட்சிகள்: LCD மற்றும் OLED காட்சிகளைக் கட்டுப்படுத்த SPI பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மா மாற்றிகள் (ADCs) மற்றும் டிஜிட்டல்-டு-அனலாக் மாற்றிகள் (DACs): தரவு கையகப்படுத்தல் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு பயன்பாடுகளுக்கு ADCs மற்றும் DAC களுடன் தொடர்புகொள்ள SPI பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• ஷிப்ட் ரெஜிஸ்டர்கள்: SPI ஐ ஒரு நுண்கட்டுப்படுத்தியில் கிடைக்கும் டிஜிட்டல் I/O ஊசிகளின் எண்ணிக்கையை விரிவாக்க ஷிப்ட் ரெஜிஸ்டர்களைக் கட்டுப்படுத்த பயன்படுத்தலாம்.

SPI நன்மைகள்

• அதிக வேகம்: UART உடன் ஒப்பிடும்போது SPI கணிசமாக அதிக தரவு பரிமாற்ற வீதங்களை வழங்குகிறது.
• முழு-இருவழி தொடர்பாடல்: தரவு இரு திசைகளிலும் ஒரே நேரத்தில் அனுப்பப்படலாம்.
• பல அடிமைகள்: ஒரு முதன்மை பல அடிமை சாதனங்களுடன் தொடர்புகொள்ள முடியும்.
• ஒப்பீட்டளவில் எளிய வன்பொருள்: SPI க்கு நான்கு கம்பிகள் மட்டுமே தேவை (ஒவ்வொரு அடிமை சாதனத்திற்கும் ஒரு SS/CS கோடு கூடுதலாக).

SPI தீமைகள்

• முகவரித் திட்டம் இல்லை: அடிமை சாதனங்களைத் தேர்ந்தெடுக்க SPI SS/CS கோடுகளை நம்பியுள்ளது, இது அதிக எண்ணிக்கையிலான அடிமைகளுடன் கடினமாக இருக்கலாம்.
• குறுகிய தூரம்: அதிக வேகத்தில் சமிக்ஞை தரமிறக்கம் காரணமாக SPI பொதுவாக குறுகிய தூரங்களுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
• பிழை கண்டறிதல் இல்லை: SPI இல் உள்ளமைக்கப்பட்ட பிழை கண்டறிதல் வழிமுறைகள் இல்லை. பிழை சரிபார்ப்பு மென்பொருளில் செயல்படுத்தப்பட வேண்டும்.
• மேலும் சிக்கலான மென்பொருள் செயல்படுத்தல்: வன்பொருள் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையாக இருந்தாலும், மென்பொருள் செயல்படுத்தல் UART ஐ விட சிக்கலானதாக இருக்கலாம், குறிப்பாக பல அடிமைகள் மற்றும் வெவ்வேறு SPI முறைகளைக் கையாளும் போது.

SPI எடுத்துக்காட்டு: ஒரு முடுக்கமானியுடன் இடைமுகம்

பல முடுக்கமானிகள், பிரபலமான ADXL345 போன்றவை, தொடர்பாடலுக்கு SPI ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. ADXL345 இலிருந்து முடுக்கத் தரவைப் படிக்க, நுண்கட்டுப்படுத்தி (முதன்மை செயல்படுகிறது) பொருத்தமான பதிவேடுகளைப் படிக்க அடிமை (அடிமை செயல்படுகிறது) ஆக செயல்படும் முடுக்கமானிக்கு கட்டளையை அனுப்ப வேண்டும். பின்வரும் போலி குறியீடு செயல்முறையை விளக்குகிறது:

1. ADXL345 இன் SS/CS கோட்டை குறைவாக இழுப்பதன் மூலம் அதைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
2. படிக்கப்பட வேண்டிய பதிவேடு முகவரியை அனுப்பவும் (எ.கா., X-அச்சு முடுக்கத் தரவின் முகவரி).
3. MISO கோட்டிலிருந்து தரவைப் படிக்கவும் (X-அச்சு முடுக்க மதிப்பு).
4. Y மற்றும் Z அச்சுகளுக்கு 2 மற்றும் 3 படிகளை மீண்டும் செய்யவும்.
5. ADXL345 இன் SS/CS கோட்டை அதிகமாக இழுப்பதன் மூலம் அதைத் தேர்வுநீக்கவும்.

குறிப்பிட்ட கட்டளைகள் மற்றும் பதிவேடு முகவரிகள் முடுக்கமானி மாதிரியைப் பொறுத்து மாறுபடும். சரியான நடைமுறைகளுக்கு எப்போதும் தரவு தாளை மதிப்பாய்வு செய்ய வேண்டும்.

UART vs. SPI: ஒரு ஒப்பீடு

UART மற்றும் SPI க்கு இடையிலான முக்கிய வேறுபாடுகளை சுருக்கமாகக் கூறும் அட்டவணை இங்கே:

அம்சம்	UART	SPI
தொடர்பாடல் வகை	ஒத்திசைவற்ற	ஒத்திசைவான
கடிகார சமிக்ஞை	எதுவுமில்லை	பகிரப்பட்ட கடிகாரம்
கம்பிகளின் எண்ணிக்கை	2 (TX, RX)	4 (MOSI, MISO, SCK, SS/CS) + அடிமைக்கு 1 SS/CS
தரவு வீதம்	குறைந்த	அதிக
முழு-இருவழி	வழக்கமாக பாதி-இருவழி (சில நேரங்களில் சிக்கலான மென்பொருளுடன் முழு இருவழியை உருவகப்படுத்த முடியும்)	முழு-இருவழி
பிழை கண்டறிதல்	சமநிலை பிட் (விரும்பினால்)	எதுவுமில்லை (மென்பொருள் செயல்படுத்தல் தேவை)
சாதனங்களின் எண்ணிக்கை	2 (புள்ளி-க்கு-புள்ளி)	பல (முதன்மை-அடிமை)
சிக்கல்தன்மை	எளிமையானது	மேலும் சிக்கலானது
தூரம்	நீளமானது	குறுகிய

சரியான நெறிமுறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது

UART மற்றும் SPI க்கு இடையிலான தேர்வு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளைப் பொறுத்தது. பின்வரும் காரணிகளைக் கவனியுங்கள்:

• தரவு வீதம்: அதிக வேக தரவு பரிமாற்றம் தேவைப்பட்டால், SPI பொதுவாக சிறந்த தேர்வாகும்.
• தூரம்: நீண்ட தூரங்களுக்கு, UART மிகவும் பொருத்தமானது.
• சாதனங்களின் எண்ணிக்கை: ஒரு முதன்மையுடன் பல சாதனங்கள் தொடர்புகொள்ள வேண்டியிருந்தால், SPI விரும்பப்படுகிறது.
• சிக்கல்தன்மை: எளிமை முன்னுரிமையாக இருந்தால், UART ஐ செயல்படுத்துவது எளிதானது.
• பிழை கண்டறிதல்: பிழை கண்டறிதல் முக்கியமாக இருந்தால், UART ஐ ஒரு சமநிலை பிட் உடன் பயன்படுத்துவதைக் கவனியுங்கள் அல்லது SPI க்கு மென்பொருளில் பிழை சரிபார்ப்பை செயல்படுத்தவும்.
• கிடைக்கக்கூடிய வன்பொருள்: சில நுண்கட்டுப்படுத்திகள் ஒரு நெறிமுறை அல்லது மற்றொரு நெறிமுறைக்கு வரையறுக்கப்பட்ட ஆதரவைக் கொண்டிருக்கலாம். உங்கள் முடிவை எடுக்கும்போது கிடைக்கும் வன்பொருள் ஆதாரங்களைக் கவனியுங்கள்.

உதாரணமாக, ஒரு எளிய சென்சார் பயன்பாட்டில், ஒரு நுண்கட்டுப்படுத்தி ஒரு குறுகிய தூரத்தில் ஒரு ஒற்றை சென்சாரிலிருந்து தரவைப் படிக்க வேண்டியிருந்தால், SPI அதிக வேகம் காரணமாக சிறந்த விருப்பமாக இருக்கலாம். இருப்பினும், நுண்கட்டுப்படுத்தி பிழை திருத்தும் நோக்கங்களுக்காக நீண்ட தூரத்தில் கணினியுடன் தொடர்புகொள்ள வேண்டியிருந்தால், UART மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கும்.

மேம்பட்ட பரிசீலனைகள்

I2C (இன்டர்-இன்டகிரேட்டட் சர்க்யூட்)

இந்த கட்டுரை UART மற்றும் SPI இல் கவனம் செலுத்தினாலும், I2C (Inter-Integrated Circuit) ஐ மற்றொரு பொதுவான தொடர் தொடர்பாடல் நெறிமுறையாகக் குறிப்பிடுவது முக்கியம். I2C என்பது இரண்டு கம்பி நெறிமுறையாகும், இது ஒரே பஸ்ஸில் பல முதன்மை மற்றும் அடிமை சாதனங்களை ஆதரிக்கிறது. இது பெரும்பாலும் ஒரு சர்க்யூட் போர்டில் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளுக்கு இடையே தொடர்புகொள்ளப் பயன்படுகிறது. SPI ஐப் போலல்லாமல், I2C முகவரியைப் பயன்படுத்துகிறது, இது பெரிய சாதன வலையமைப்புகளை எளிதாக்குகிறது.

TTL vs. RS-232

UART உடன் பணிபுரியும் போது, TTL (டிரான்சிஸ்டர்-டிரான்சிஸ்டர் லாஜிக்) மற்றும் RS-232 வோல்டேஜ் அளவுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். TTL லாஜிக் 0V மற்றும் 5V (அல்லது 3.3V) ஐ தர்க்கரீதியான குறைந்த மற்றும் உயர்வை பிரதிநிதித்துவப்படுத்த பயன்படுத்துகிறது. RS-232, மறுபுறம், ±12V மின்னழுத்தங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. TTL UART ஐ RS-232 UART உடன் நேரடியாக இணைப்பது சாதனங்களை சேதப்படுத்தும். TTL மற்றும் RS-232 மின்னழுத்த அளவுகளுக்கு இடையில் மாற்ற ஒரு நிலை மாற்றகம் (MAX232 சிப் போன்றவை) தேவைப்படுகிறது.

பிழைகளைக் கையாளுதல்

UART மற்றும் SPI வரையறுக்கப்பட்ட பிழை கண்டறிதல் வழிமுறைகளைக் கொண்டிருப்பதால், மென்பொருளில் பிழை கையாளுதலை செயல்படுத்துவது முக்கியம். பொதுவான நுட்பங்களில் செக்சம்கள், சுழற்சி மிகைமை சோதனைகள் (CRCs) மற்றும் நேர வரம்பு வழிமுறைகள் ஆகியவை அடங்கும்.

முடிவு

UART மற்றும் SPI உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் மற்றும் அதற்கு அப்பால் இன்றியமையாத தொடர் தொடர்பாடல் நெறிமுறைகள் ஆகும். UART எளிமை மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மையை வழங்குகிறது, இது நுண்கட்டுப்படுத்திகளை கணினிகளுடனும், மற்ற சாதனங்களுடனும் நீண்ட தூரத்தில் இணைக்க பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது. SPI குறுகிய தூர பயன்பாடுகளுக்கு அதிக வேக தொடர்பாடலை வழங்குகிறது, அதாவது உணரிகள், நினைவக அட்டைகள் மற்றும் காட்சிகளுடன் இடைமுகம். ஒவ்வொரு நெறிமுறையின் கோட்பாடுகள், நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளைப் புரிந்துகொள்வது உங்கள் அடுத்த உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்பு அல்லது மின்னணு திட்டத்தை வடிவமைக்கும்போது தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, இந்த தொடர் தொடர்பாடல் முறைகளின் பயன்பாடும் அதிகரிக்கும். தொடர்ச்சியான தழுவல் மற்றும் கற்றல் பொறியாளர்கள் மற்றும் பொழுதுபோக்கு ஆர்வலர்கள் இந்த நெறிமுறைகளை முழு திறனுடன் பயன்படுத்த முடியும் என்பதை உறுதி செய்யும்.