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Interface de Memória Tipos de Comunicação p/ transferência de dados Universidade Federal do Acre Microprocessadores II Discentes: Fransciso William Josilene Ramos Lucas Vichinsky Thayane do Vale Docente: Roberto Chura Chambi Título Universidade Federal do Acre Microprocessadores II Introdução No estudo da memória algumas coisas devem ser ponderadas, essas coisas podem ser divididas em como o dado é armazenado, onde o dado é armazenado e a maneira que esse dado é transportado para outro tipo de memória / para uma saída (sendo ela um vídeo, uma música ou uma imagem por exemplo). O estudo desse trabalho será voltado para a interface de comunicação de memória para transferência de dados, sendo eles divididos em dois: interface serial e interface paralela. Slide I Memória Terminal Para a memória Para o terminal Memória Para a memória Para a memória Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide II Interface de Comunicação Serial A interface serial (também chamada de interface SPI) é responsável pela transmissão de dados em série. Ao percorrer desse trabalho serão citadas diversas características do sistema e especificações de como o sistema atua. Um bit de cada vez. Câmera Memória 0 1 2 Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide III Tipos de Interface de Comunicação Serial Tem um Clock definindo como seu sistema vai atuar. Serial RS232 RS485 OneWire SPI I2C I2S Assíncrona Síncrona Possui outros mecanismos de controle de dados. Microprocessadores IISlide IV Interface Serial Síncrona Universidade Federal do Acre Câmera Arduíno Interface cuja principal característica é possuir dados transmitidos em série através de um pulso de Clock. Esse pulso de Clock controla a maneira que os dados são enviados. De tal forma que o transmissor só pode enviar o próximo bit quando o receptor receber o primeiro bit enviado, ou seja, o transmissor só pode enviar um bit por vez. 0 1 2 Microprocessadores IISlide V Interface Serial Assíncrona Universidade Federal do Acre Interface cuja principal característica é transmitir dados em ordem aleatória, porém com rótulos em cada bloco, permitindo que o receptor interprete onde é o início e o término de cada dado transferido. É importante ressaltar que a confiabilidade do dado é afetada por essa transmissão, uma vez que esses dados podem não chegar ao destinatário da maneira correta. ArduínoCâmera 12 3 Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide VI Configurações de Interface de Comunicação Serial 0 1 0 1 0 1 0 1 Transmissor Receptor As configurações da comunicação serial variam de dispositivo para dispositivo e devem ser a mesma tanto no transmissor como no receptor. Os parâmetros configuráveis na interface serial são Baud rate, Data Bits, Stop Bits e Paridade. Microprocessadores IISlide VII Universidade Federal do Acre Full – Duplex e Half Duplex Quando falamos de comunicação, normalmente pensamos em dados sendo transmitidos e recebidos. Essa troca de dados pode ser feita de maneira simultânea ou não. Quando transmitimos e recebemos os dados simultaneamente, damos o nome de full-duplex. Quando é necessário aguardar um dado ser transmitido para outro ser recebido (ou vice-versa) damos o nome de half-duplex. Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide IX Masters & Slaves O sistema serial conta com um conceito novo chamado de Master-Slave. Normalmente o gerador de sinal de sincronismo é definido como mestre. Os demais dispositivos que utilizam esse sinal são chamados de escravos. Mestre Escravo EscravoEscravo Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide VIII Comunicação Serial – OneWire A comunicação Onewire (1-Wire), utiliza um protocolo criado pela Dallas Semicondutores (agora Maxim), que permite que um dispositivo mestre (na maioria dos casos um microcontrolador), se comunique com um dispositivo escravo utilizando apenas um pino de dados. Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide IX Comunicação Serial – SPI A comunicação via interface SPI usa comunicação serial síncrona, com o conceito de mestre-escravo. Nesse tipo de comunicação, temos um dispositivo mestre (geralmente o microcontrolador) e vários escravos (periféricos). Full Duplex Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide X Configuração Serial – I2C O protocolo de comunicação I2C foi criado pela Philips Semicondutores (hoje NXP) e posteriormente adotado por vários fabricantes. Devido à problemas de licença, pode também ser encontrada como interface TWI (Two Wire Interface) ou TWSI(Two-Wire Serial Interface), mas segue o mesmo princípio de funcionamento. Na comunicação I2C, são utilizados dois fios para transmissão de dados entre o microcontrolador e um segundo dispositivo. As conexão são feitas por meio dos pinos SDA (Serial Data) e SCL (Serial Clock). Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide XI Características Básicas da Comunicação de Interface Serial • Os dados sempre são transmitidos em duas vias, de tal forma que se o transmissor envia alguma coisa, ele tem que receber algo em troca; • O sistema conta com uma característica única chamada Mestre-Escravo. Essa característica será explicada ao decorrer da apresentação; • Os sistemas SPI contam com uma característica única de suas portas poderem ser utilizadas tanto como saídas ou entradas de dados. Isso aumenta muito a versatilidade de aplicações do sistema. • Sistemas de comunicação do tipo serial possuem maior confiabilidade excelente no sinal e apesar de possuírem duas vias de dados, são velozes. O Arduíno é um micro controlador que usa e abusa da interface de comunicação serial síncrona. Obs.: O Arduino possui uma entrada paralela, mas todas as outras portas são seriais. Exemplo Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide XII Comunicação Masters & Slaves A comunicação serial funciona dependendo dos seguintes pinos: Pino Nome Padrão Significado Nomes Alternativos Do Master para o Slave MOSI Master Output Slave Input SDO, DO, SO Do Slave para o Master MISO Master Input Slave Output SDI, DI, SI Clock SCLK Serial Clock SCK, CLK Seleção de Slave SS Slave Select CS, nSS, nCS Universidade Federal do Acre Microprocessadores IISlide XIII Exemplo de Comunicação Master - Slave Note que os pinos que começam pelo prefixo SS são responsáveis por determinar qual Escravo está ativo, uma vez que pelo fato de a comunicação ser em série, eles não podem estar ativos ao mesmo tempo. Microprocessadores IISlide XIV Universidade Federal do Acre Interface de Comunicação Paralela Um ou mais Bytes de cada vez. A interface de comunicação paralela possui como principal característica a transferência de um ou mais bytes através de 4 (ou mais) bits de transferência e 3 (ou mais) bits de controle. Durante o prosseguimento desta apresentação será especificado mais. 0 1 2 3 M e m ó r ia M o n it o r Microprocessadores IISlide XV Universidade Federal do Acre Características da Interface de Comunicação Paralela • Voltando às raízes: Grande parte dos sistemas de comunicação mais antigos utilizavam a interface de comunicação paralela, devido a sua maior velocidade no sinal, porém conforme a tecnologia foi avançando, muitos dos sistemas adotaram preferivelmente a comunicação serial. • Faça como eu digo: O sistema de interface paralelo possui uma característica diferente do sistema de interface serial, enquanto o sistema serial trabalha com uma lógica Mestre-Escravo, o sistema paralelo trabalha com linhas de controle. Elas serão descritas em breve nessa apresentação.• Uma imagem vale mais que mil palavras: Uma das maiores características da comunicação paralela é que ela é usada em grande parte para transmitir vídeos ou imagens. Isso se dá pelo fato que eles são muito grandes e possuem maior velocidade para a transferência de dados. A tecnologia de cabo IDE é um tipo de tecnologia que utiliza a interface de comunicação paralela. Os monitores também utilizam a interface de comunicação paralela para a exibição de dados. Exemplos Microprocessadores IISlide XVI Universidade Federal do Acre Linhas de controle : Interface de Comunicação Paralela As linhas de controle são divididas em: • RS (Registor Select): Utilizada para sinalizar quando um dado ou instrução está sendo enviado para o display; • E (Enable) : Diz para o display que o dado ou instrução está pronto para ser interpretado pelo display; • R/W (Read & Write): Diz para o display se é para ser escrito ou lido dados no display; Adicionalmente podemos contar com três linhas de controle extra em alguns sistemas: • V0: Ajuste de contraste; • CS: Seletor de Chip; • BUSY: Um estado que está por definição em valor baixo lógico (0). A transferência em 4 bits para a arquitetura em paralela, porém com um bit inativo, A instrução é executada exatamente como uma instrução de 8 bits. Transferência Paralela 4-Bits - 1 0 Microprocessadores IISlide XII Universidade Federal do Acre As portas paralelas padrão são divididas em: • SPP (Standard Parallel Port): Permite a transferência unidirecional de dados, de tal forma que se popularizou por possuir transferência de 4 bits. • PS/2 (Porta Paralela da IBM): Porta paralela unidirecional, esse tipo de transmissão é de 8 bits. • EPP (Enhanced Parallel Port): Porta responsável por uma grande transferência de dados, sua característica principal é que possui uma velocidade muito alta. • ECP (Extended Capability Port): Semelhante a porta EPP, porém com uma transferência muito mais alta de blocos. Tipos de Interface Paralela Microprocessadores IISlide XVII Universidade Federal do Acre Principais Vantagens e Desvantagens dos Sistemas de Interface de Comunicação Serial Paralela Menor custo de Implementação. Maior custo de implementação. Sistema mais simples para ser Implementado. Sistema com maior complexidade de implementação. Pode ocasionar falhas severas de transferência. Dados podem ser transferidos com pequenas falhas na sua transmissão. Sistema de comunicação mais lento que o paralelo. (Com o tempo e a modernização dos sistemas, muitos sistemas seriais possuem uma velocidade excelente). Sistema de comunicação mais rápido que o serial. ( Com o tempo e a modernização dos sistemas, muitas interfaces paralelas se tornaram obsoletas, assim algumas delas se tornaram obsoletas). Microprocessadores IISlide XVIII Universidade Federal do Acre Alimentação Som Alimentação SDA SCL Interface Serial Interface Paralela Caso com Ambos os tipos de Interface de Comunicação Microprocessadores IIAgradecimentos Universidade Federal do Acre Obrigado pela Atenção!
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