Interfaces Seriais. Disciplina de Microcontroladores. Prof. Rubão

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1 Interfaces Seriais Disciplina de Microcontroladores Prof. Rubão

2 Interfaces Seriais de Aplicação Industrial I 2 C (Inter Integrated Circuit) Microwire SPI (Serial Peripheral Interface) 1-Wire

3 I 2 C Primeira especificação é anterior à 1982 (Philips) Standard mode (low speed): até 100 kbit/s e 7-bit de endereços. Depois veio o HS mode (estendido) para 10 bits de endereçamento. Em 1992 com a versão 1.0, iniciou a idéia do endereçamento de dispositivos escravos por software e inicia o high speed que é para 400kbits/segundo. Na versão 2.0 em 1998, haviam mais de 1000 dispositivos integrados com esta tecnologia, com mais de 50 companhias produzindo estes dispositivos. A velocidade chega até 3,4 Mbit/segundo (HS mode)

4 I 2 C Originalmente o I²C era limitado a 100kbit/s. Com o tempo foram feitas várias modificações na especificação e agora temos 4 velocidades de operação, que são: Standard-mode (Sm) - com um bit rate de até 100 kbit/s Fast-mode (Fm) - com um bit rate de até 400 kbit/s Fast-mode Plus (Fm+) - com um bit rate de até 1 Mbit/s High-speed mode (Hs-mode) - com um bit rate de até 3.4 Mbit/s

5 I 2 C Master/Slave Bus System

6 I 2 C Sinalização

7 I 2 C Protocolo de comunicação

8 I 2 C Protocolo de comunicação O master inicia enviando um START bit seguido de 7 bits de endereço do slave com que ele deseja se comunicar, depois é enviado um bit que indica se o master deseja escrever ou ler do slave, caso o slave exista no barramento vai responder com um bit de acknowledge (A) O endereço do slave é enviado do bit mais significativo ao menos significativo

9 I 2 C Operação de Escrita Após o procedimento de START e do endereçamento Se o master deseja escrever no slave então ele envia os bytes e a cada byte recebido o slave responde enviando um bit de ACK.

10 I 2 C Operação de Leitura Para ler, como é uma linha bidirecional de dados (SDA), após o primeiro ACK é enviada uma seqüência para o master, com os respectivos ACKs subseqüentes. Obs. Caso deseje enviar um novo byte ou comando, o master repete a operação a partir de um novo START e a devida sequencia.

11 I 2 C Exemplos

12 I 2 C LM 75

13 I 2 C LM 75

14 I 2 C LM 75

15 I 2 C EEPROM SERIAL

16 I 2 C EEPROM SERIAL

17 I 2 C AT24C01A

18 I 2 C EEPROM SERIAIS

19 I 2 C EEPROM SERIAL

20 Conversor de I/O para I 2 C

21 SPI Padronizada pela Motorola Interface síncrona (modo Full Duplex) Também chamada de four wire serial bus Comunicação Master-slave Cada slave selecionado individualmente (Chip Select) SCLK: Serial Clock (output from master); MOSI; SIMO: Master Output, Slave Input (output from master); MISO; SOMI: Master Input, Slave Output (output from slave); SS: Slave Select (active low, output from master).

22 SPI

23 3-WIRE BUS Variante da SPI Única linha de dados bidirecionais (Slave Out/Slave IN, também chamada de SISO) Restringe para half duplex Pode se converter ou utilizar dispositivos microwire desta maneira Alguns microcontroladores SPI podem suportar este modo

24 DS 1620

25 DS 1620

26 DS 1620

27 DS 1620

28 DS 1620

29 MICROWIRE Propriedade da National Instruments Predecessor da interface SPI Half duplex

30 MICROWIRE

31 PROTOCOLO MICROWIRE

32 AT 93C46

33 AT 93C46

34 AT 93C46

35 Conversores AD Seriais

36 Conversores AD Seriais

37 Conversores AD Seriais

38 Código asm ADC0832

39 1-WIRE BUS Protocolo desenvolvido pela Dallas Semiconductors Baixa velocidade Dispositivos de baixo consumo (alimentação parasita) Sensores temperatura e dispositivos de identificação

40 DS WIRE BUS

41 DS 18B20 1-WIRE BUS

42 DS 18B20 1-WIRE BUS

43 DS 18B20 1-WIRE BUS

44 Exemplos de dispositivos seriais

45 Exemplos de dispositivos seriais

46 Real Time Clock DS 1307

47 Real Time Clock

48 Exemplos de dispositivos seriais Acelerômetros Baseado no conceito de micro machines

49 Acelerômetros

50 Exemplos de dispositivos seriais

51 Radio ZigBee XBee

52 Radio ZigBee XBee

53 MSP 430 ez Kit com Rádio Digital

54 Capacitive Sensors (CapSense) Funcionam a partir da detecção da variação da capacitância Detectam até m de variação

55 RTC Paralelo

56 Giroscópio

57 Sensor de Efeito Hall

58 Sensor de Efeito Hall

59 Strain Gage

60 Medidor de Umidade Relativa

61 Temperatura com sensor analógico

62 Sensores de Pressão

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