تحقیق درمورد I2C Protocol ویژگی ها و کاربرهای آن در صنعت

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 32

I2C Protocol ویژگی ها و کاربرهای آن در صنعت

چکیده:

در دنیای صنعتی امروز ، انتقال دیتا به عنوان یکی از مهمترین بخشهای پروسه های کنترلی شناخته شده است و طراحان در تلاش برای بوجود آمدن پروتکل های جدیدی با ایمنی ، صحت و سرعت بالا در انتقال دیتا هستند. در این مقاله ، در ابتدا به معرفی تبادل دیتا (Data Communication) پرداخته و برخی از مباحث کلیدی آن از جمله ارتباط سریال و موازی ، فزستنده و گیرنده ، اتصالات و تبادل شفاف ، ساختار Master-Slave ، سرعت انتقال ، مدوله سازی ، Handshaking را مختصراً توضیح می دهیم. سپس به قسمت اصلی مقاله ، معرفی پروتکل I2C می پردازیم . این پروتکل توسط شرکت فیلیپس در دهه 1980 جهت ارتباط دستگاههای TV با پردازشگر ابداع شده است. که بدلیل سادگی و سرعت مناسب آن مورد توجه دیگر سازندگان قطعات الکترونیک قرار گرفت و هم اکنون به عنوان یکی از پروتکل های کاربردی در صنعت شناخته شده است. در این مقاله به جزئیات فنی این پروتکل و کاربردهای آن در بخشهای مختلف پرداخته ایم.

کلمات کلیدی :

I2C ، میکروکنترلر، همزمان سازی، SDA ، SCL ، Handshaking ، Baud rate ، DTE ، DCE ، Master ، Slave ، OSI ، Wired-AND ، open-collector ، open-drain ، current-source ، Arbitration ، Acknowledge ، RS-232 ، SERVO ، Hub ، Repeater ، Extender ، GPIO ، Multiplexer ، LED

چگونه تبادل دیتا انجام می پذیرد؟

هدف از تبادل دیتا ، انتقال دیت بین 2 یا تعداد بیشتری واحد می باشد. به عنوان یک اصل ، آنها می توانند کاراکتر، دستورات باشند که نیاز به نمایش دارند.ساده ترین سطح زبان کامپیوتر ، کاراکترهای باینری است که شامل 7 یا 8 ، عدد صفر یا یک می باشد. اکثر کامپیوترها با این سطح کار می کنند.

تبادل دیتا اساساً با صفر و یک صورت می گیرد.

یکی از استانداردهای معمول در کامپیوترها ، استاندارد ASCII می باشد که شامل 128 کاراکتر است که هر کدام از آنها از 7 بیت تشکیل شده است. باید توجه داشت که ارتباطات در داخل کامپیوتر با سرعت زیادی انجام می شود و برای ارتباط با محیط خارج باید ارتباطات همزمان شوند و همچنین باید صحت تبادل دیتا ، کنترل شود.

استانداردهای مختلفی از ASCII وجود دارد. به عنوان مثال Extended ASCII که از هشتمین بیت نیز برای انتقال data استفاده می کند.

یک بیت در هر زمان یا یک بایت بطور کامل

دو روش برای انتقال دیتا وجود دارد :

1- سریال

2- موازی

در انتقال موازی ، برای هر بیت یک مسیر در نظر گرفته شده است. بنابراین کاراکترها می توانند بطور همزمان ارسال شوند. با توجه به این مزیت، که سرعت بالای انتقال است این روش در سیستمهای ارتباطی کوتاه مورد استفاده قرار می گیرد.

در مقابل ، در روش سریال هر بیت در هر لحظه فرستاده می شود. بنابراین پروتکل ارتباطی ، باید بتواند برای مقصد ، ابتدا و انتها را مشخص کند. علاوه بر این، سرعت انتقال نیز با واحد bit/s معرفی می شود.

یک کاراکتر در یک زمان یا یک جمله کامل

ما دو روش برای انتقال سریال داریم :

انتقال غیر همزمان (Asynchronous)

انتقال همزمان (synchronous)

در انتقال غیر همزمان ، ترانسمیتر، کاراکترها را در یک لحظه با بیت start و stop می فرستد. و گیرنده هر بیت start را که دریافت می کند، بقیه بیتها را به عنوان کاراکتر تفسیر می کند. و بیت stop گیرنده را ریست می کند. در حدود 90 تا 95 درصد از انتقال نوع سریال data بصورت غیر همزمان است.

در انتقال همزمان همه پیام ها در یک لحظه فرستاده می شود. سرعت انتقال توسط خط clock بر روی یک سیم جداگانه یا بصورت مدوله شده بر روی سیگنال دیتا ، تعیین می شود. عیب روش غیر همزمان در مقابل روش همزمان این است که حدود 20 الی 25 درصد پیغام شامل بیتهای پریتی می باشد.

فرستنده و گیرنده

در مبحث تبادل دیتا ، سخت افزارهایی با نام فرستنده و گیرنده وجود دارد. مانند PC و ربات که می توانند هم به عنوان گیرنده و هم به صورت فرستنده در یک زمان عمل کنند.

این انتقال به سه روش می تواند انجام شود:

simplex : انتقال دیتا تنها یک طرفه است و از جانب فرستنده به گیرنده ، روی یک line می باشد.

Half duplex : انتقال دیتا ، به صورت دو طرفه می باشد ولی نه بصورت همزمان بلکه روی دو line جداگانه انجام می پذیرد.

Full duplex : انتقال دیتا ، به صورت دو طرفه ، همزمان روی یک line انجام می پذیرد.(مانند انتقال دیتا در مکالمات تلفنی)

اتصال صحیح :

DTE(data terminal equipment) و DCE(data communication equipment) از جمله اصطلاحاتی است که در تبادل دیتا وجود دارد. کامپیوترها و ترمینالها معمولاً DTE هستند، مودم و سخت افزارهای ارتباطی معمولاً DCE هستند در حالی که تجهیزات دیگری تظیر مولتی پلکسرها و پرینترها می توانند هم DTE و هم و هم DCE باشند. در DTE پینهای استفاده شده برای انتقال و دریافت دیتا متفاوت با پینهای کانکتور DCE می باشند. بدین ترتیب می توان DTE را مستقیماً به DCE متصل کرد. در صورتی که دو DCE را به هم متصل کنیم مجبوریم که فرمت اتصال را تغییر دهیم تا خط TD(Transmit Data) بر خط RD(receive data) منطبق شود.

تبادل شفاف (transparent communication)

در سیستمهای کامپیوتری که بوسیله تعدادی مودم با هم شبکه شده اند از ارتباط شفاف استفاده می کند. شفافیت به معنای این است که همه واحدها همه پیغامها را می شنوند.

مقاله درباره X500,X509 protocol

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 25

X500,X509 protocol

کلمات کلیدی:

API,WAN,LAN,DUI,DSA,DAP,DNS,DCE,LTU,RDN,VPN,IKE,ESP,AH,TCP/IP

Browser,Router

مقدمه:در ابتدا تعریف کلی راجع به پروتکل داشتم و بعد به تحلیل این دو پروتکل X500 و X509 پرداختم.

پروتکل: یک فرمت توافقی برای انتقال دیتابین دو دستگاه.

پروتکل موارد زیر را داراست:

( روش فشردگی و تراکم دیتا، در صورت وجود

( چطور دستگاه فرستنده نشان خواهد داد که فرستادن یک پیغام به پایان رسیده است.

( چطور دستگاه گیرنده نشان خواهد داد که کل پیغام را دریافت کرده است.

پروتکلهای استاندارد متنوعی وجود دارند که برنامهنویسها میتوانند از بین آنها انتخاب کنند. هر کدام مزیتهای خاص و معایب خاص خود را دارند، برای مثال بعضی سادهتر از بقیه هستند، بعضی قابل اعتمادترند و بعضی سریعتر میباشند.

از دیدگاه یک کاربر، تنها جنبه جالب در مورد پروتکل ها اینست که کامپیوتر یا دستگاه شما، اگر بخواهید با دیگر کامپیوترها ارتباط برقرار کنید، باید از دستگاههای درست حمایت کند. پروتکل می تواند یا در سخت افزار و یا در نرم افزار اجرا شود.

شاخص و کتاب راهنمای لازمه پروتکل شبکه:

ارتباطات شبکه توسط پروتکلهای شبکه تعریف شدهاند. یک پروتکل شبکه یک مجموعه از قوانین ساختار دیتا و قراردادهایی است که تعیین میکنند چطور کامپیوترها اطلاعات را در سطح شبکه منتقل کنند.

به عبارت دیگر پروتکل شبکه، یک طرز کار اجرایی استاندارد و فرمت است که دو دستگاه ارتباطی دیتا باید دانسته و بپذیرند و نیز برای اینکه بتواند با همدیگر صحبت کنند آن را بکار گیرند.

پروتکلهای شبکه توسط استانداردهای جهانی سازمانها و فروشندگان تکنولوژی در طول سالها تکامل تکنولوژی و پیشرفتها تعریف شدهاند. در کتاب راهنمایی که در پیش داریم ما پروتکل های شبکه را طبق اعمال کلیدی یا اصل/ ضامنهایشان سازماندهی کردهایم ما این پروتکل را خانواده پروتکل و لازمه پروتکل می خوانیم. یکی از مشهورترین خانواده پروتکل شبکه TCP/IP Suite است که پایه و اساس تکنیکی شبکه اینترنت میباشد.

X.500 - 1 پروتکل دسترسی به کتاب راهنما (DAP):

X.500 ، پروتکل دسترسی کتاب راهنما (DAP) توسط (X.500) LTU_T و همچنین ISO (ISO/IEC 9594) یک روش استاندارد برای توسعه راهنمای الکترونیکی عموم در یک سازمان میباشد بنابراین می تواند بخشی از یک راهنمای جهانی قابل دسترسی برای همه انسانها باشدکه قابل دسترسی با اینترنت است در ساختار کتاب راهنمای X.500 درخواستهای مراجعه کننده و پاسخهای دریافتی از یک یا کاربرهای بیشتر در سرویس راهنمای کاربر با پروتکل دسترسی به راهنما (DAP) میباشد که ارتباط بین موکل و کاربر را کنترل می کند.

یک مامور سیستم راهنما (DSA ) دیتابیسی است که در اطلاعات راهنما ذخیره شده است.

این دیتابیس که به صورت سلسله مراتبی شکل گرفته قابلیت Search را به طور سریع و کارآ فراهم میکند. DSA ها از درون (DIT) Directory Information Tree متصل شده است. برنامه واسطه کاربر برای دسترسی به یک یا تعداد بیشتری از DSAها یک مامور کاربر راهنما (DUA) میباشد. DUA ها شامل figer, whois و برنامههایی است که یک واسطه کاربر گرافیکی را ارائه میدهد.

پروتکل سیستم راهنما (DSP) ارتباط دو طرفه بین دو یا تعداد بیشتری ماموران سیستم راهنما (DSA) و بین یک مامور کاربر راهنما (DUA) را کنترل میکند. این عمل در چنین روشی صورت میگیرد که یک کاربر نهایی میتواند به اطلاعات در راهنما بدون نیاز به دانستن مکان دقیق آن قطعه خاص اطلاعات دسترسی یابد.

X.500 موارد کلیدی زیر را ارائه می دهد:

( نگهداری پراکنده: هرساعت اجرایی X.500 مسئول تنها بخش راهنمای خودش میباشد بنابراین به روز کردن و نگهداری میتواند به سرعت در آن انجام گیرد.

مقاله درباره پروتکل OLSR

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 15

Optimized link State Routing Protocol (OLSR)

پروتکل OLSR نیز از جمله پروتکلهای مسیریابی درشبکه های Adhoc می‎باشد ،‌ این پروتکل در دسته پروتکلهای ProActive قرار می‎گیرد .

OLSR پروتکل Link State را با فشرده سازی سایز اطلاعات ارسالی ونیز کاهش ارسال مجدد اطلاعات در کل شبکه بهینه کرده است . برای رسیدن به این هدف ،‌ OLSR از تکنیک ارسال مجدد بصورت چندگانه استفاده می‎کند . این پروتکل ،‌ برای مسیریابی در شبکه های بی سیم Adhoc‌ متراکم وبزرگ کارا می‎باشد .

عملکرد پروتکل OLSR

این پروتکل ذاتاً بر مبنای الگوریتم Link State است و به علت طبیعت ProActive اش ، مسیرها هر زمان که مورد نیاز باشند فوراً در دسترس قرار می گیرند . در پروتکل LinkState اصلی هزینه تمام لینکها بین نودهای همسایه اعلان می‎شود ودر کل شبکه منتشر می گردد. پروتکل OLSR حالت بهینه شده پروتکل LS است که در شبکه های Adhoc متحرک استفاده می‎شود .

این پروتکل سایز بسته های کنترلی را کاهش می‎دهد ، و به جای اینکه بسته های کنترلی به تمام نودها در شبکه منتشر شوند ، فقط به یک زیر مجموعه‎ای از نودها ارسال می گردند . این پروتکل به صورت قابل توجهی تعداد ارسالهای مجدد را در یک پرویسجرbroadcast کاهش می‎دهد .

لازم بذکر است که این پروتکل مسیرها را برای تمام مقصدها در شبکه نگهداری می‎کند ، ازاین رو برای نمونه های ترافیکی که یک زیر مجموعه بزرگی از نودها با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و جفتهای مبدأ ومقصد مرتباً تغییر می کنند مفید می باشند . در این پروتکل هر نود بصورت دوره‎ای پیامهای کنترلی خود را در شبکه ارسال می‎کند ، بنابراین از گم شدن بعضی از بسته ها که در شبکه های رادیویی به دلیل تصادم و بسیاری از مشکلات دیگر انتقال بسیار معمول می‎باشد رنج می‎برد . در این پروتکل هرپیام دارای یک SeqNo است ، بنابراین در طرف گیرنده دریافت نامرتب پیامها نمی تواند سبب بروز مشکل گردد .

پروتکل OLSR یک پروتکل مسیریابی hop-by-hop است . هر نود از آخرین اطلاعاتش برای مسیریابی یک بسته استفاده می‎کند .

-ارسال مجدد چند نقطه ای (Multipoint Relay)

ایده اصلی ارسال مجدد چند نقطه ای ، می نیمم کردن سیلی از بسته های کنترلی است که در شبکه ارسال می‎شوند . این کار توسط کاهش ارسال های مجدد تکراری ، در یک ناحیه یکسان انجام می پذیرد .

هرنود در شبکه مجموعه ای از نودهای همسایه اش را انتخاب می‎کند . این نودها وظیفه ارسال مجدد بسته های آن نود را دارند وبه مجموعه آن ها مجموعه ارسال مجدد چند نقطه ای (multipoint relay) گفته می‎شود .

هر یک از نودهای موجود در این مجموعه multipoint relay های آن نود نامیده می‎شود .

همسایگانی از نود مفروض N که در مجموعه multipoint relay آن نود نیستند بسته های ارسال شده توسط نود N را دریافت و پروسس می کنند ولی مجدداً آن را ارسال نمی کنند .

دراین راستا می‎توان مفهوم دیگری را به نام انتخاب کننده های ارسال مجدد چند نقطه ای (multipoint relay selectors ) برای هر نود تعریف نمود .

هر پیامی که توسط MPR selector های نود مفروض Q ارسال شده باشد و به آن نود برسد فرض می‎شود که به وسیله نود Q‌ نیز ارسال مجدد خواهد شد .

پس هر نود می‎تواند دارای یک مجموعه multipoint relay و یک مجموعه multipoint relay selector باشد .

بسته های ارسال شده توسط آن نود از طریق تمام نودهایی که در مجموعه multipoint relay اش قرار گرفته اند مجدداً ارسال می‎شوند وبسته هایی که از طرف یکی از نودهای موجود در مجموعه multipoint selector های نود مذکور دریافت شوند باید توسط آن نود نیز ارسال گردند .

هرنود مجموعه multipoint relay اش را از بین همسایگانی انتخاب می‎کند که دارای 3 شرط زیر باشند .

فاصله شان از نود اصلی به اندازه یک hop‌ باشد .

لینکشان دوطرفه باشد .