Discutimos os dois tipos de Interfaces Periféricas Universais em sistemas embarcados UART e I2S no Capítulo Ⅰ . Agora vamos aprender sobre I2C, ADC e barramento CAN no Capítulo Ⅱ . O que é I2C? I2C (Inter-Integrated Circuit) é um barramento serial half duplex de dois fios desenvolvido pela Philips, usado principalmente para comunicação entre chips em curto alcance e baixa velocidade. É um padrão de barramento amplamente utilizado no campo de controle de comunicação microeletrônica. É uma forma especial de comunicação síncrona, com vantagens como menos linhas de interface, métodos de controle simples e pequeno encapsulamento do dispositivo. I2C pode transmitir informações entre nós multi-mestre e multi-salve usando apenas dois fios: SDA (dados seriais) e SCL (relógio serial). A taxa de transmissão de dados bidirecional serial de 8 bits pode atingir 100 Kbit/s no modo padrão, 400 Kbit/s no modo rápido e 3,4 Mbit/s no modo de alta velocidade. A conexão do dispositivo é mostrada na Figura 1. Figura 1 Conexões mestre para escravo do barramento I2C Como funciona o I2C? Os dados na linha SDA devem ser estáveis ​​durante o período alto da linha SCL. O estado HIGH ou LOW da linha SDA só pode mudar quando o sinal de clock na linha SCL estiver baixo. Figura 2 O sinal de dados síncronos Condição inicial : quando SCL é ALTO e SDA salta de ALTO para BAIXO, a transmissão de dados começa. Condição de Parada : Quando SCL é ALTO e SDA salta de BAIXO para ALTO, a transmissão de dados para. Tanto a condição inicial quanto a condição de parada são emitidas pelos dispositivos mestres. Depois que a condição de partida é gerada, o barramento está em um estado ocupado. E depois que a condição de parada é gerada, o barramento é liberado e fica em estado inativo. Em um estado inativo, SCL e SDA estão em níveis altos. O processo é mostrado na Figura 3 abaixo. Figura 3 Condição de início e condição de parada Sinal de reconhecimento: após a conclusão da transmissão de 1 byte, ou seja, dentro do 9º ciclo de clock SCL, o mestre precisa liberar o barramento SDA e passar o controle do barramento para o escravo. Devido à função do resistor pull-up, o barramento está em um nível alto neste momento. Se o escravo receber corretamente os dados enviados pelo mestre, ele puxará o SDA para baixo, indicando um sinal de reconhecimento. Sinal de não reconhecimento : Quando o 9º ciclo de clock do SCL é atingido, o SDA permanece alto, indicando um sinal de não reconhecimento. Cada byte deve ser garantido como 8 bits. Ao transmitir dados, o bit mais alto (MSB) é transmitido primeiro e cada byte transmitido deve ser seguido por um bit de confirmação (ou seja, um quadro tem um total de 9 bits). Se houver um sinal de não reconhecimento do escravo dentro de um determinado tempo, automaticamente é considerado que o escravo recebeu os dados corretamente, e o mestre envia uma condição de parada para encerrar a comunicação. O formato de transmissão de dados é mostrado na Figura 4. Figura 4 Formato de ...

intervalo de transmissão e intervalo de conexão intervalo de transmissão: a faixa configurável é de 20 ms a 1024 ms. o intervalo máximo de transmissão dos módulos rf-star é de 5 s. porque o intervalo de transmissão é o principal fator que afeta o consumo de energia. quanto maior o intervalo de transmissão, quanto menor o consumo de energia. porém, se o módulo habilitar um intervalo de transmissão maior, o estabelecimento da conexão e a operação de varredura funcionarão lentamente. sob o intervalo de transmissão de 5 s, pode não haver conexão que pode ser construída. rf-star recomenda que o intervalo máximo de transmissão seja de 2 s. intervalo de conexão: o intervalo configurável é de 8 ms a 425 s. o intervalo de conexão padrão entre os módulos rf-star é de 20 ms. o intervalo de conexão entre o módulo BLE e o celular será diferente. o intervalo mínimo de conexão padrão do sistema ios é de 30 ms, e andriod pode chegar a 20 ms e abaixo.

controle de fluxo de hardware e controle de fluxo de software controle de fluxo de hardware: lista de módulos baseados em semicondutores nórdicos rf-star: nrf52832: RF-BM-ND04, RF-BM-ND04I, rf-bm-nd08 nrf52810: RF-BM-ND04C, RF-BM-ND04CI, rf-bm-nd08c nrf52805: RF-BM-ND09, rf-bm-nd09a nrf52811: RF-BM-ND04A, rf-bm-nd08a nrf52833: rf-bm-nd07 nrf52840: RF-BM-ND05, RF-BM-ND05I, rf-bm-nd06 lista de módulos baseados em laboratórios de silício efr32bg22c112: RF-BM-BG22A1 EFR32BG22C224: rf-bm-bg22a3 controle de fluxo de software: módulo da série rf-star: rs02a1-a: RSBRS02AA, RSBRS02AI RS02A1-B: RSBRS02ABR, RSBRS02ABRI Módulo da série TI: cc2640r2frsm: RF-BM-4044B1, RF-BM-4044B2, RF-BM-4044B4, RF-BM-4044B5 CC2640R2FRGZ: RF-BM-4077B1 CC2640R2F-Q1: RF-BM-4077B2 CC2640R2LRHB: RF-BM-4055B1L CC2640R2LRGZ: rf-bm-4077b1l para garantir a função normal de recepção e transmissão dos módulos BLE,, o controle de fluxo de hardware deve se preocupar com o pino CTS, enquanto o controle de fluxo de software deve se preocupar com o BRTS.

Intervalo de conexão MTU, e taxa de transmissão transparente mtu é a unidade de transmissão máxima durante a transmissão de dados BLE. MTU é definido para limitar o comprimento máximo de dados de dispositivos BLE. o MTU de BLE4.0 é 23 bytes e BLE5.0 é 251 bytes. para BLE4.0, o pacote de dados máximo deve ser (MTU-3) bytes, ou seja, o comprimento dos dados deve ser no máximo 20 bytes. para BLE4.2, a taxa de comunicação é aumentada de acordo com o aumento do mtu. para BLE5.0, MTU será diferente do SDK de diferentes fabricantes. série nórdica nrf52: 247 bytes; série rf-star rs02ax: 251 bytes; Siliconlabs série EFR32BG22: 250 bytes; Série TI CC26XX: 251 bytes. diferentes sistemas de telefonia móvel têm diferentes MTU. android é 251 bytes, enquanto ios é 185 bytes. cada pacote BLE é (MTU-3) bytes. para o módulo de porta serial rf-star, a taxa de transmissão transparente é um dos fatores mais importantes que os usuários levarão em consideração. então, como podemos alcançar a maior taxa de transmissão transparente? o status de conexão do módulo de porta serial BLE é a operação periódica de eventos de sono e eventos de conexão. o tempo entre dois eventos é o intervalo de conexão. os dados só podem ser enviados quando o evento de conexão vier. lá não há chance de enviar os dados durante o evento de sono. quanto menor o intervalo de conexão, mais próximos os eventos de conexão. então, mais oportunidades para enviar dados e mais dados são enviados. no máximo 6~7 quadros de dados podem ser enviados durante cada evento de conexão. então, quando mais dados podem ser enviados em um quadro de dados, mais dados podem ser transmitidos durante um evento de conexão.um quadro de dados significa que o MTU. quanto maior o MTU, maior a taxa de transmissão transparente. quando testamos a taxa de transmissão transparente limite, geralmente encurtamos o intervalo de conexão e aumentamos o MTU. além disso, existem tantos outros fatores que podem influenciar a taxa, incluindo taxa de transmissão, single intervalo de envio de dados da porta serial.

a função de autenticação e emparelhamento do módulo BLE do ponto de vista do protocolo: autenticação: a autenticação é usada para verificar a identidade do dispositivo por dados UART, que só é eficaz para APP. como usar a função de autenticação? habilite a função de autenticação e defina uma senha para autenticação para o dispositivo escravo. quando o mestre se conectar ao escravo, o mestre deve enviar a senha pré-definida no canal de autenticação. após o escravo receber a senha, verificará se a senha é a mesma que a pré-definida. se sim, a conexão será mantida se não, a conexão será desabilitada. emparelhamento: o emparelhamento é suportado pelo protocolo subjacente do bluetooth. ele salvará o dispositivo emparelhado na lista de emparelhamento. não importa qual dispositivo para a parte mestre seja: um módulo ou um telefone celular, ele suporta a função de emparelhamento. para a função: autenticação: a autenticação requer a senha no canal para cada conexão. emparelhamento:o emparelhamento suporta a conexão direta sem senha após o primeiro emparelhamento ser definido. apenas o endereço MAC do dispositivo de pré-emparelhamento é excluído na lista de emparelhamento, será necessária uma senha para definir a conexão novamente,

fiação básica dos pinos do módulo bluetooth módulo da série rf-star: rs02a1-a: RSBRS02AA, RSBRS02AI RS02A1-B: RSBRS02ABR, rsbrs02abri os pinos precisam ser conectados durante o teste de transmissão transparente e depuração: VCC, GND, TX, RX, BRTS, BCTS, EN (ativo baixo para pinos BRTS, BCTS e EN ). os pinos precisam ser conectados durante a transmissão: VCC, GND, en. os pinos precisam ser conectados durante a atualização do firmware (por j-link ou gravador offline): SWC, SWD, VCC, GND, RES. Módulo da série TI: cc2540: RF-BM-S01, RF-BM-S02, RF-BM-S02I CC2541: RF-CC2540A1, RF-BM-S01A, RF-BM-S02A, RF-BMPA-2541B1 CC2640R2FRSM: RF-BM-4044B1, RF-BM-4044B2, RF-BM-4044B4, RF-BM-4044B5 CC2640R2FRGZ: RF-BM-4077B1 CC2640R2F-Q1: RF-BM-4077B2 CC2640R2LRHB: RF-BM-4055B1L CC2640R2LRGZ: rf-bm-4077b1l os pinos precisam ser conectados durante o teste de transmissão transparente e depuração: VCC, GND, TX, RX, RES, BRTS, BCTS, EN (ativo baixo para BRTS, pinos BCTS e EN). os pinos precisam ser conectados durante a atualização do firmware: cc2540/cc2541: TDI, TDO (por cc-debugger) cc2640: TMS, TCK (por xds110) módulo da série nórdica, módulo da série siliconlabs, módulo da série TI CC26X2: módulos da série nórdica: nrf52832: RF-BM-ND04, RF-BM-ND04I, rf-bm-nd08 nrf52810: RF-BM-ND04C, RF-BM-ND04CI, rf-bm-nd08c nrf52805: RF-BM-ND09, rf-bm-nd09a nrf52811: RF-BM-ND04A, rf-bm-nd08a nrf52833: rf-bm-nd07 nrf52840: RF-BM-ND05, RF-BM-ND05I, rf-bm-nd06 módulos da série de laboratórios de silício efr32bg22c112: RF-BM-BG22A1 EFR32BG22C224: RF-BM-BG22A3 Módulos da série TI: cc2642r: RF-BM-2642B1 CC2652R: rf-bm-2652b1 os pinos precisam ser conectados durante o teste de transmissão transparente e depuração: VCC, GND, TX, RX, RES, RTS, CTS (ativo baixo para RTS e cts). os pinos precisam ser conectados durante a transmissão (beacon): VCC, gnd. os pinos precisam ser conectados durante a atualização do firmware (por j-link): SWC, SWD, VCC, GND, res. observação: porque cada módulo tem definições diferentes de BRTS, BCTS e CTS, RTS, é recomendado conectar esses pinos para evitar o problema que pode ser causado durante a transmissão transparente. alguns dos módulos rf-star BLE (alguns módulos não) têm um pino indicador de status de suspensão e um pino indicador de status de conexão. esses pinos são usados para saber o status atual do módulo bluetooth ou usam um LED para indicar o status atual do bluetooth através do MCU.

qual a diferença entre o módulo serial e o módulo de acionamento direto o módulo serial é para encaminhar dados. e o módulo de acionamento direto pode controlar diretamente os circuitos periféricos. o módulo serial é a ponte entre os dispositivos conectados e os dispositivos móveis, que permite a comunicação bidirecional. o módulo de acionamento direto pode ser considerado como a CPU, o cliente só precisa fazer a programação para acionar os circuitos periféricos. módulo de acionamento direto: Módulos da série rf-star: rs02a1-a: RSBRS02AA, RSBRS02AI RS02A1-B: RSBRS02ABR, RSBRS02ABRI Módulos da série TI: cc2540: RF-BM-S01, RF-BM-S02, RF-BM-S02I CC2541: RF-CC2540A1, RF-BM-S01A, RF-BM-S02A

UartAssist serve como um poderoso assistente de depuração de porta serial com grande praticidade. Ele suporta a taxa de transmissão comumente usada de 110-115200bps. A ferramenta de depuração UART também permite a personalização do número da porta, paridade, bits de dados e bits de parada. Além disso, o assistente UART é bilíngue, suporta chinês e inglês, e ajusta-se perfeitamente às configurações de idioma do sistema operacional. Recomendação: Um prático assistente de porta serial para telefones celulares. Não há necessidade de um laptop pesado ao depurar em trânsito. Ele também suporta depuração TCP/IP. Baixe a ferramenta de depuração UART aqui. Existem algumas perguntas e respostas no UART Assistant, que podem ajudá-lo muito. 1. Escolha e clique em RTS e CTS no UART Assistant (também chamado de DTR). Por exemplo: 2. Quase todos os módulos RF-star BLE possuem a cadeia de feedback após serem ligados. Se o módulo não tiver nenhuma string impressa após ligá-lo, tente reiniciar o módulo ou ligá-lo novamente. Se as operações acima forem realizadas e nenhuma string for mostrada, verifique se você escolheu a porta UART correta , pois podem haver várias portas UART funcionando ao mesmo tempo. 3. Se a string estiver confusa, verifique se você escolheu a taxa de transmissão correta. 4. Dring usando comandos AT, observe se o módulo precisa do CRLF no final dos comandos AT. A série RF-star e alguns módulos da série TI não precisam de CRLF. Módulos da série RF-star: RS02A1-A : RSBRS02AA, RSBRS02AI RS02A1-B: RSBRS02ABR, RSBRS02ABRI Módulos da série TI: CC2640R2FRSM: RF-BM-4044B1, RF-BM-4044B2, RF-BM-4044B4, RF-BM-4044B5 CC2640R2FRGZ: RF-BM-4077B1 CC2640R2F-Q1: RF-BM-4077B2 CC2640R2LRHB: RF-BM-4055B1L CC2640R2LRGZ: RF-BM-4077B1L As séries Nordic, Silicon Labs e alguns módulos da série TI precisam usar “+++” para entrar no modo de comando AT. Todos os comandos AT precisam ser seguidos por um CFRL, então os módulos podem funcionar normalmente. No modo de comando AT, o módulo só pode receber os dados, mas não pode enviá-los. Se você quiser fazer a transmissão transparente de dados, saia primeiro do modo de comando AT. Módulos da série nórdica: nRF52832: RF-BM-ND04, RF-BM-ND04I , RF-BM-ND08 nRF52810: RF-BM-ND04C, RF-BM-ND04CI, RF-BM-ND08C nRF52805: RF-BM-ND09, RF-BM-ND09A nRF52811: RF-BM-ND04A, RF-BM-ND08A nRF52833: RF-BM-ND07 nRF52840: RF-BM-ND05, RF-BM-ND05I, RF-BM-ND06 Módulos da série Silicon Labs: EFR32BG22C112: RF-BM-BG22A1 EFR32BG22C224: RF-BM-BG22A3 Módulos da série TI: CC2642R: RF-BM-2642B1 CC2652R: RF-BM-2652B1

Atualização OTA Aqui está a lista de módulos BLE com função OTA. a) Módulos baseados em estrela RF: RS02A1-A, RS02A1-B RS02A1-A: RSBRS02AA, RSBRS02AI RS02A1-B: RSBRS02ABR, RSBRS02ABRI APP: RF-star OTA. Suporte a atualização em lote. Entre em contato com a RF-star. b) Módulos baseados em Silicon Labs: série EFR32BG22: EFR32BG22C112: RF-BM-BG22A1 EFR32BG22C224: RF-BM-BG22A3 APLICATIVO: EFR Connect c) Módulos baseados em semicondutores nórdicos: nRF52810, nRF52832, nRF52840, nRF52811, nRF52833 e nRF52805: nRF52832: RF-BM-ND04, RF-BM-ND04I, RF-BM-ND08 nRF52810: RF-BM-ND04C, RF-BM-ND04CI, RF-BM-ND08C nRF52805: RF-BM-ND09, RF-BM-ND09A nRF52811: RF-BM-ND04A, RF-BM-ND08A nRF52833: RF-BM-ND07 nRF52840: RF-BM-ND05, RF-BM-ND05I, RF-BM-ND06 APLICATIVO: nRF Connect d) Módulos baseados em TI: CC2642R, CC2652R CC2642R: RF-BM-2642B1 CC2652R: RF-BM-2652B1 Observação: Devido a diferentes SDKs, mesmo o módulo é o mesmo, não pode ser atualizado. Eles só podem atualizar iterativamente no firmware original.