Cho dù đó là thiết bị ngoại vi máy tính, thiết bị thông minh, thiết bị Internet vạn vật (IoT) hay công cụ đo lường điện tử, chúng đều sử dụng giao thức truyền thông nối tiếp để kết nối các thành phần điện tử khác nhau với nhau.
Các thành phần này thường bao gồm bộ vi điều khiển và các mô-đun phụ như cảm biến vân tay, ESP8266 (mô-đun Wi-Fi), servos và màn hình nối tiếp.
Các thiết bị này sử dụng các loại giao thức truyền thông khác nhau. Dưới đây, bạn sẽ tìm hiểu về một số giao thức truyền thông nối tiếp phổ biến nhất, cách chúng hoạt động, ưu điểm của chúng và tại sao chúng vẫn được sử dụng.
Các giao thức truyền thông nối tiếp đã có ở đây kể từ khi phát minh ra Mã Morse vào năm 1838. Ngày nay, các giao thức truyền thông nối tiếp hiện đại sử dụng các nguyên tắc tương tự. Tín hiệu được tạo ra và truyền đi trên một sợi dây bằng cách nối tắt nhiều lần hai dây dẫn với nhau. Đoạn ngắn này hoạt động giống như một công tắc; nó bật (cao) và tắt (thấp), cung cấp tín hiệu nhị phân. Cách tín hiệu này được truyền và nhận sẽ phụ thuộc vào loại giao thức truyền thông nối tiếp được sử dụng.
Tín dụng hình ảnh: shankar.s / Wikimedia Commons
Với việc phát minh ra bóng bán dẫn và những cải tiến sau đó, các kỹ sư và thợ mày mò đã làm cho các đơn vị xử lý và bộ nhớ nhỏ hơn, nhanh hơn và tiết kiệm điện hơn. Những thay đổi này đòi hỏi các giao thức truyền thông xe buýt phải có công nghệ tiên tiến như các thành phần được kết nối. Do đó, việc phát minh ra các giao thức nối tiếp như UART, I2C và SPI. Mặc dù các giao thức nối tiếp này đã có tuổi đời vài thập kỷ, nhưng chúng vẫn được ưu tiên sử dụng cho các bộ vi điều khiển và lập trình kim loại trần.
Giao thức UART là một trong những giao thức truyền thông nối tiếp lâu đời nhất nhưng đáng tin cậy nhất mà chúng ta vẫn sử dụng ngày nay. Giao thức này sử dụng hai dây được gọi là Tx (truyền) và Rx (Nhận) cho cả hai thành phần để giao tiếp.
Để truyền dữ liệu, cả người phát và người nhận phải đồng ý với năm cấu hình phổ biến, đó là:
Vì UART là một giao thức không đồng bộ nên nó không có đồng hồ riêng để điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu. Thay vào đó, nó sử dụng tốc độ truyền để định thời khi một bit đang được truyền đi. Tốc độ truyền thông thường được sử dụng cho UART là 9600 baud, nghĩa là tốc độ truyền 9600 bit mỗi giây.
Nếu chúng ta thực hiện phép toán và chia một bit cho 9600 baud, chúng ta có thể tính được tốc độ một bit dữ liệu được truyền đến máy thu.
1/9600 = 104 micro giây
Điều này có nghĩa là các thiết bị UART của chúng tôi sẽ bắt đầu đếm 104 micro giây để biết khi nào bit tiếp theo sẽ truyền.
Khi các thiết bị UART đã được kết nối, tín hiệu mặc định luôn được nâng lên mức cao. Khi nó phát hiện một tín hiệu tần số thấp, bộ thu sẽ bắt đầu đếm 104 micro giây cộng thêm 52 micro giây nữa trước khi bắt đầu lưu các bit vào thanh ghi (bộ nhớ) của nó.
Vì nó đã được đồng ý rằng tám bit là độ dài dữ liệu, một khi nó lưu tám bit dữ liệu, nó sẽ bắt đầu kiểm tra tính chẵn lẻ để kiểm tra xem dữ liệu là lẻ hay chẵn. Sau khi kiểm tra chẵn lẻ, bit dừng sẽ tăng tín hiệu cao để thông báo cho các thiết bị rằng toàn bộ tám bit dữ liệu đã được truyền thành công đến máy thu.
Là giao thức nối tiếp tối giản nhất chỉ sử dụng hai dây, ngày nay UART được sử dụng phổ biến trong thẻ thông minh, thẻ SIM và ô tô.
Liên quan: Thẻ SIM là gì? Những điều bạn cần biết
SPI là một giao thức nối tiếp phổ biến khác được sử dụng để có tốc độ dữ liệu nhanh hơn khoảng 20Mbps. Nó sử dụng tổng cộng bốn dây, đó là SCK (Dòng xung nhịp nối tiếp), MISO (Master Out Slave In), MOSI (Master In Slave Out) và SS / CS (Chip Select). Không giống như UART, SPI sử dụng định dạng master-to-slave để điều khiển nhiều thiết bị tớ chỉ với một chủ duy nhất.
MISO và MOSI hoạt động giống như Tx và Rx của UART được sử dụng để truyền và nhận dữ liệu. Chip Select được sử dụng để chọn nô lệ mà chủ muốn giao tiếp.
Vì SPI là một giao thức đồng bộ, nó sử dụng đồng hồ tích hợp sẵn từ thiết bị chính để đảm bảo cả thiết bị chủ và thiết bị phụ đều chạy trên cùng một tần số. Điều này có nghĩa là hai thiết bị không còn cần phải thương lượng về tốc độ truyền.
Giao thức bắt đầu với việc chủ chọn thiết bị phụ bằng cách hạ tín hiệu của nó xuống SS / CK cụ thể được kết nối với thiết bị phụ. Khi nô lệ nhận được tín hiệu thấp, nó bắt đầu lắng nghe cả SCK và MOSI. Sau đó, master sẽ gửi một bit bắt đầu trước khi gửi các bit có chứa dữ liệu.
Cả MOSI và MISO đều là song công, có nghĩa là chúng có thể truyền và nhận dữ liệu cùng một lúc.
Với khả năng kết nối với nhiều nô lệ, giao tiếp song công và tiêu thụ điện năng thấp hơn so với các giao thức đồng bộ khác như I2C, SPI được sử dụng trong các thiết bị nhớ, thẻ nhớ kỹ thuật số, bộ chuyển đổi ADC sang DAC và màn hình bộ nhớ tinh thể.
I2C là một giao thức nối tiếp đồng bộ khác giống như SPI, nhưng với một số ưu điểm hơn nó. Chúng bao gồm khả năng có nhiều chủ và nô lệ, định địa chỉ đơn giản (không cần chọn chip), hoạt động với nhiều điện áp khác nhau và chỉ sử dụng hai dây kết nối với hai điện trở kéo lên.
I2C thường được sử dụng trong nhiều thiết bị IoT, thiết bị công nghiệp và điện tử tiêu dùng.
Hai chân trong giao thức I2C là SDA (Dòng dữ liệu nối tiếp) truyền và nhận dữ liệu và chân SCL (Dòng đồng hồ nối tiếp), có chức năng như một đồng hồ.
Liên quan: Các dự án Arduino IoT tốt nhất
Với sự gia tăng của nhiều giao thức không dây và song song, truyền thông nối tiếp chưa bao giờ hết phổ biến. Nói chung chỉ sử dụng hai đến bốn dây để truyền và nhận dữ liệu, các giao thức nối tiếp là một phương thức giao tiếp thiết yếu cho các thiết bị điện tử chỉ có một vài cổng dự phòng.
Một lý do khác là tính đơn giản của nó chuyển thành độ tin cậy. Chỉ với một vài dây gửi dữ liệu một lần, nối tiếp đã chứng minh độ tin cậy của nó để gửi các gói dữ liệu hoàn chỉnh mà không bị mất hoặc hỏng khi truyền. Ngay cả ở tần số cao và giao tiếp ở phạm vi xa hơn, các giao thức nối tiếp vẫn đánh bại nhiều giao thức truyền thông song song hiện đại ngày nay.
Mặc dù nhiều người có thể nghĩ rằng các giao tiếp nối tiếp như UART, SPI và I2C có nhược điểm là cũ và lỗi thời, nhưng thực tế là chúng đã chứng minh được độ tin cậy của mình qua vài thập kỷ. Các giao thức cũ như thế này mà không có bất kỳ sự thay thế thực sự nào chỉ cho thấy rằng trên thực tế, chúng là không thể thiếu và sẽ tiếp tục được sử dụng trong lĩnh vực điện tử trong tương lai gần.
Một từ được xuất hiện rất nhiều gần đây là mã hóa đồng hình. Nhiều công ty và dịch vụ trực tuyến đang chuyển đổi mô hình mã hóa của họ thành một loại mã hóa đồng hình, quảng cáo rằng nó mang lại sự riêng tư và bảo mật cho người dùng tốt hơn.
Màn hình trường ánh sáng đang dần thay đổi cách chúng ta nhìn thế giới xung quanh. Hay đúng hơn, cách chúng ta nhìn thế giới không xung quanh chúng ta. Từ nhiếp ảnh cổ điển đến giáo dục và chẩn đoán nâng cao đến hiện diện và giải trí từ xa, bài viết này sẽ xem xét màn hình trường ánh sáng là gì, cách hoạt động của các loại màn hình khác nhau và cách chúng được sử dụng.
Hầu hết các nền tảng chúng tôi sử dụng để giao tiếp với nhau trực tuyến được gắn với một nhà cung cấp duy nhất. Nhưng không có lý do kỹ thuật nào để mọi thứ diễn ra theo cách này. Có nhiều cách để trò chuyện trực tuyến mang lại mức độ riêng tư và tự do cao hơn. Ma trận là một trong những cách đó.
Internet đã cho phép nhiều người kết nối hơn bao giờ hết, cho dù tốt hơn hay tồi tệ hơn. Nhiều người sử dụng Internet cho mục đích xây dựng và vui vẻ, thì những người khác sử dụng nó để thực hiện một kiểu bắt nạt mới: bắt nạt trên mạng.
Hypervisor là một phần mềm được sử dụng để tạo máy ảo. Máy ảo là một mô phỏng của máy tính. Máy ảo được sử dụng để tạo nhiều môi trường máy tính trên một phần cứng.
Việc thiết lập Wi-Fi cho gia đình hoặc cơ sở kinh doanh của bạn có thể dễ dàng trở nên quá tải và khó hiểu. Có khá nhiều thuật ngữ và thiết bị khác nhau tham gia vào quá trình này và mỗi tình huống Wi-Fi là duy nhất. Một doanh nghiệp lớn với rất nhiều thiết bị được kết nối với mạng trên một khu vực rộng lớn sẽ cần những thứ khác biệt đáng kể so với một ngôi nhà đơn giản với một vài thiết bị.
Nếu bạn sở hữu bất kỳ lượng tiền điện tử nào, bạn có thể tự hỏi làm thế nào để lưu trữ nó một cách an toàn và bảo mật nhất. Cho rằng tiền điện tử là một dạng tiền kỹ thuật số, bạn không thể chỉ để nó trong ngăn kéo cạnh giường ngủ hoặc két sắt của mình. Thay vào đó, nó cần được lưu trữ trên một phần cứng hoặc phần mềm.
Bạn đã từng xem quảng cáo về máy tập thể dục sử dụng trọng lượng kỹ thuật số và tự hỏi đó là cái quái gì chưa? Hay bạn đã nhìn vào những chiếc máy mới kiểu dáng đẹp và gọn gàng này và tự hỏi tất cả sự phản kháng đến từ đâu?
Xe điện (EV) đang trở nên phổ biến hơn rất nhiều. Tính đến năm 2020, có khoảng 1,8 triệu xe điện đã được đăng ký ở Mỹ - gấp ba lần so với năm 2016. Trên toàn thế giới, ước tính có khoảng 10,2 triệu xe điện vào năm 2020.
Sử dụng eGPU với Mac mini của bạn có thể là một cách tuyệt vời để tận dụng tối đa không gian nhỏ trong khi vẫn đạt được hiệu suất đồ họa tuyệt vời cho các tác vụ như chơi game và xử lý hình ảnh. Trong hướng dẫn này, hãy giải thích rõ ràng những gì một eGPU có thể thêm vào thiết lập của bạn, cách chúng hoạt động và liệu nó có đáng để chi thêm một số tiền cho bộ dụng cụ nhỏ gọn này hay không.
Khi xử lý âm thanh kỹ thuật số, bạn sẽ thường thấy các thuật ngữ như độ phân giải âm thanh, tốc độ lấy mẫu và các thuật ngữ khác mô tả đặc điểm tệp. Điều quan trọng là phải biết điều gì phân biệt âm thanh tốt và âm thanh xấu, vì vậy sẽ giúp bạn làm quen với các thuật ngữ này.
Một thế hệ bảng điều khiển mới đang đến với chúng tôi. Sự xuất hiện của PlayStation 5 và Xbox Series X đánh dấu bước tiến tiếp theo của trò chơi console. Như bạn có thể mong đợi, các game thủ muốn biết máy chơi game nào tốt hơn? Tùy chọn chơi game nào sẽ mang lại hiệu quả tốt nhất cho đồng tiền của bạn trong tương lai gần?
Nếu bạn không thể kết nối Internet ở một số khu vực trong nhà, có một số cách để giải quyết vấn đề. Hai trong số các tùy chọn phổ biến nhất là bộ điều hợp đường dây điện và Wi-Fi lưới.
Một phần quan trọng trong việc thưởng thức trò chơi của chúng ta là sự đắm chìm, cho phép bản thân đi sâu vào thế giới ảo như thể bạn đang thực sự ở đó. Một điều có thể làm tăng sự đắm chìm của bạn là mô phỏng cảm ứng vật lý trong thế giới thực, đưa bạn đến gần với thế giới ảo.
Khi bạn nghĩ đến từ Tesla, hình ảnh những chiếc ô tô điện và tỷ phú sẽ xuất hiện tự nhiên. Tuy nhiên, nhà phát minh Nikola Tesla, người được Elon Musk đặt tên cho công ty của mình, đã đóng một vai trò rất lớn trong lịch sử và thay đổi cuộc sống của nhiều người. Vậy Nikola Tesla là ai và ông ấy chịu trách nhiệm cho những phát minh quan trọng nào?
Khi chọn giao thức bảo mật và kết nối internet phù hợp, nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến quyết định của bạn, từ mức độ dễ dàng và thuận tiện để triển khai, mức độ an toàn mà nó giữ cho dữ liệu của bạn và tốc độ kết nối tổng thể.
Một mối quan tâm lớn đối với những người nắm giữ tiền điện tử là bảo mật. Các mối lo ngại về bảo mật thường liên quan đến các giao thức bảo mật và tính bảo mật của ví tiền điện tử, những mối đe dọa đáng kể đối với tiền có thể bị tin tặc giả mạo hoặc đánh cắp.
Kickstarter, Indiegogo, Unbound, Blurb ... ngày nay cơ hội cho các chiến dịch huy động vốn từ cộng đồng là rất lớn. Nhưng nếu bạn chưa bao giờ ủng hộ một dự án trên Kickstarter và không thực sự biết huy động vốn từ cộng đồng là gì - hoặc nếu bạn lo ngại về độ tin cậy của chúng - thì chúng tôi sẽ giúp bạn.
HDMI đã là cáp tiêu chuẩn để kết nối các thiết bị âm thanh và video trong một thời gian, nhưng không phải tất cả các tính năng của nó đều được nhiều người biết đến. Bạn có thể đã thấy tùy chọn cho HDMI-CEC trên TV, hệ thống rạp hát gia đình hoặc tương tự và tự hỏi điều này có tác dụng gì.
Một từ được xuất hiện rất nhiều gần đây là mã hóa đồng hình. Nhiều công ty và dịch vụ trực tuyến đang chuyển đổi mô hình mã hóa của họ thành một loại mã hóa đồng hình, quảng cáo rằng nó mang lại sự riêng tư và bảo mật cho người dùng tốt hơn.
Đối với hầu hết mọi người, phương tiện kỹ thuật số là một phần trong cuộc sống hàng ngày của bạn. Nhưng chúng tôi không phải lúc nào cũng nghĩ về cách nó được tạo ra.
Màn hình trường ánh sáng đang dần thay đổi cách chúng ta nhìn thế giới xung quanh. Hay đúng hơn, cách chúng ta nhìn thế giới không xung quanh chúng ta. Từ nhiếp ảnh cổ điển đến giáo dục và chẩn đoán nâng cao đến hiện diện và giải trí từ xa, bài viết này sẽ xem xét màn hình trường ánh sáng là gì, cách hoạt động của các loại màn hình khác nhau và cách chúng được sử dụng.
Hầu hết các nền tảng chúng tôi sử dụng để giao tiếp với nhau trực tuyến được gắn với một nhà cung cấp duy nhất. Nhưng không có lý do kỹ thuật nào để mọi thứ diễn ra theo cách này. Có nhiều cách để trò chuyện trực tuyến mang lại mức độ riêng tư và tự do cao hơn. Ma trận là một trong những cách đó.
Cho dù đó là thiết bị ngoại vi máy tính, thiết bị thông minh, thiết bị Internet vạn vật (IoT) hay công cụ đo lường điện tử, chúng đều sử dụng giao thức truyền thông nối tiếp để kết nối các thành phần điện tử khác nhau với nhau.
Internet đã cho phép nhiều người kết nối hơn bao giờ hết, cho dù tốt hơn hay tồi tệ hơn. Nhiều người sử dụng Internet cho mục đích xây dựng và vui vẻ, thì những người khác sử dụng nó để thực hiện một kiểu bắt nạt mới: bắt nạt trên mạng.
Tiền điện tử là loại tiền kỹ thuật số chạy trên mạng máy tính phi tập trung được gọi là blockchain. Một số loại tiền điện tử quan trọng nhất và được chấp nhận rộng rãi là Bitcoin, Ethereum, Tether, Cardano, Binance Coin và USD Coin.
Hypervisor là một phần mềm được sử dụng để tạo máy ảo. Máy ảo là một mô phỏng của máy tính. Máy ảo được sử dụng để tạo nhiều môi trường máy tính trên một phần cứng.
Việc thiết lập Wi-Fi cho gia đình hoặc cơ sở kinh doanh của bạn có thể dễ dàng trở nên quá tải và khó hiểu. Có khá nhiều thuật ngữ và thiết bị khác nhau tham gia vào quá trình này và mỗi tình huống Wi-Fi là duy nhất. Một doanh nghiệp lớn với rất nhiều thiết bị được kết nối với mạng trên một khu vực rộng lớn sẽ cần những thứ khác biệt đáng kể so với một ngôi nhà đơn giản với một vài thiết bị.
Nếu bạn sở hữu bất kỳ lượng tiền điện tử nào, bạn có thể tự hỏi làm thế nào để lưu trữ nó một cách an toàn và bảo mật nhất. Cho rằng tiền điện tử là một dạng tiền kỹ thuật số, bạn không thể chỉ để nó trong ngăn kéo cạnh giường ngủ hoặc két sắt của mình. Thay vào đó, nó cần được lưu trữ trên một phần cứng hoặc phần mềm.
