UART, I2C, SPI 통신

우선 Serial 통신에 대해서 알고 가겠습니다.

 

시리얼 통신을 이해하려면 Parallel 통신하고 비교해서 이해하는게 편합니다.

 

만약 8비트의 데이터 0x00100111을 보낸다면 

다음과 같이 통신이 이뤄집니다.

 

이제 시리얼 통신의 종류를 알아보겠습니다.

 

UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)

 

비동기식 통신(Clock 신호가 없음)입니다.

 

Baud Rate은 비동기 통신의 속도입니다.

 

여기서 BPS와 Baud Rate를 확인하고 가겠습니다.

 

BPS : Bit Per Second 즉 1초에 전송되는 비트 수 입니다.

 

Baud Rate : 1초에 데이터가 변조되는 횟수입니다. 다른 말로 하면 1초에 전송되는 신호의 수 입니다.

 

BPS = Baud Rate x 한 번에 변조되는 비트 수

 

시리얼 통신에서는 주로 bps = baud rate입니다.

 

RS-232, RS-422, RS-485와 같은 표준이 있습니다.

https://developer.electricimp.com/resources/uart

UART 프레임입니다. Parity Bit는 통신 오류를 확인할 수 있는 데이터 입니다. 

패리티 비트와 CRC는 무엇인가?

기본 옵션으로는 패리티 비트를 사용하지 않습니다. 기본 프레임은 Start Bit(1) + Data(8) + Stop Bit(1)입니다.

 

SPI(Serial Peripheral Interface)

동기식 통신방식, Full-Duplex(송신을 하면서 수신이 가능한 통신 방식)입니다. 

 

모토로라에서 제안하였고 SPI는 아래의 4개의 선이 있습니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface

1. MOSI : Master Out, Slave In

2. MISO : Master In, Slave Out

3. SCK : 동기 통신에 필요한 Clock

4. CS : Chip Seleck, 데이터를 수신할 기기 선택 신호

구현이 쉽고 속도가 빠르다는 장점이 있습니다.

1:n통신이 가능하지만 CS(칩 인가)신호 만큼의 선이 필요하다는 단점이 있습니다.

 

기기와 기기간, 칩과 칩간의 근거리 통신으로 많이 사용됩니다.

I2C(Inter-Integrated Circuit) 

역시나 동기식 방식이며 Half Duplex(송수신이 동시에 불가) 방식입니다.

 

데이터신호와 클럭신호, 2선으로만 구성되어 있습니다.

https://www.analog.com/en/technical-articles/i2c-primer-what-is-i2c-part-1.html#

1. SDA : Data 신호

2. SCK : Clock 신호

SPI와 마찬가지로 1:n 통신이 가능하며 n의 수가 늘어도 2개의 선으로만 할수 있다는 장점이 있습니다.
 
속도는 SPI보다 느립니다.