Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Erschienen in:
Einleitung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

5. Kommunikationsschnittstellen

verfasst von : Ansgar Meroth, Petre Sora

Erschienen in: Sensornetzwerke in Theorie und Praxis

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Dieses Kapitel öffnet das Fenster des Mikrocontrollers zur Außenwelt. Bewusst wurde in den vorhergehenden Kapiteln die Kommunikation ausgespart. Nun ist es jedoch an der Zeit, die seriellen Schnittstellen der AVR‐Familie vorzustellen und anschließend auf wichtige Netzwerktypen einzugehen, die über diese Schnittstellen angesprochen werden können. Mithin verwenden alle später vorgestellten Peripheriebausteine eine dieser Schnittstellen. Hierzu sind jedoch einige Vorbetrachtungen notwendig (Abschn. 5.1) bevor die „Klassiker“ UART, SPI und I2C beschrieben werden (Abschn. 5.2). Anschließend sind zwei in der Automatisierungstechnik wichtige Bussysteme an der Reihe: Das aus dem Automobilbau stammende CAN‐Netzwerk und der im Fabrikumfeld genutzte MODBUS. Der letzte Abschnitt widmet sich dann in aller Kürze einigen wichtigen Funkstandards, für deren Implementierung sei auf die Literatur verwiesen.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Vorheriges Kapitel Softwarearchitektur, Konzepte und Codierung
Nächstes Kapitel Sensortechnik
Fußnoten
1
Dieser Abschnitt wurde dem Buch Meroth, Tolg: „Bussysteme im Kfz“ [1] entnommen und stark überarbeitet.
 
2
Erst durch Interpretation durch den Empfänger werden daraus Informationen.
 
3
Open Systems Interconnection Reference Model.
 
4
Spezifiziert im Standard ISO 7498.
 
5
Dies gilt für Leitungen, bei denen die Laufzeit kurz gegenüber der Anstiegszeit der Signale ist, andernfalls bildet die Leitung eine grenzwertig infinitesimale Kette von Tiefpässen.
 
6
Hin‑ und Rückleiter bilden eine Schleife mit sehr großer Schleifenfläche.
 
7
Isochron heißt, dass die Signale periodisch mit exakt gleichbleibender Periodendauer übertragen werden.
 
8
Damit ist die Verbindung kontextbehaftet und das Protokoll muss für die Bereitstellung des Kontextes sorgen, d. h. für den Verbindungsauf‑ und ‑abbau.
 
9
Auch ein Speichermedium ist im weitesten Sinne ein Nachrichtenkanal mit hoher Latenzzeit.
 
10
Dieses mathematische Großbauwerk geht auf die Arbeit von Claude Shannon zurück, die dieser 1948 veröffentlicht hat.
 
11
Cyclic redundancy check.
 
12
Man spricht von einer „Hamming‐Distanz“ von 2.
 
13
Das Zeichen ⊕ steht für eine Exklusiv‐ODER‐Funktion.
 
14
I2C – Inter‐IC.
 
15
TWI – two wire interface.
 
16
TIA – Telecommunications Industry Association.
 
17
EIA – Electronic Industry Alliance.
 
18
RS – Radio Sector.
 
19
CRC –cyclic redundancy check (zyklische Redundanzprüfung).
 
20
En. LRC – longitudinal redundancy check.
 
21
CR – carriage return = 0x0D (Wagenrücklauf).
 
22
LF – line feed = 0x0A (Zeilenumbruch).
 
23
Englisch IoT = Internet of Things.
 
24
SRD – Short Range Device.
 
25
ISM – Industrial, Scientific and Medical.
 
26
FDMA – Frequency Division Multiplex Access.
 
27
TDMA – Time Division Multiplex Access.
 
28
CDMA – Code Division Multiplex Access.
 
29
RSSI – Received Signal Strength Indication.
 
30
LQI – Link Quality Indication.
 
31
Engl. Frequency Shift Keying (FSK).
 
32
Engl. Phase Shift Keying (PSK).
 
33
FFD – Full Function Device.
 
34
RFD – Reduced Function Device.
 
35
SPP – Serial Port Profile.
 
36
Im ASCII Code mit 0x0D codiert.
 
Literatur
1.
Meroth, A., Tolg, B.: Infotainmentsysteme im Kraftfahrzeug. Grundlagen, Komponenten, Systeme und Anwendungen. Vieweg, Wiesbaden (2008)
2.
Schwab, A.J., Kürner, W.: Elektromagnetische Verträglichkeit. Springer, Berlin, Heidelberg (2007)
3.
Roppel, C.: Grundlagen der digitalen Kommunikationstechnik. Hanser, München (2006)
4.
5.
ISO 11898: Road vehicles – Controller area network (CAN) (6 Teile)
6.
Riggert, W., Märtin, C., Lutz, M.: Rechnernetze – Grundlagen, Ethernet, Internet, 5. Aufl. Hanser, München (2015)
7.
Semiconductors, N.X.P.: UM10204 – I2C-bus specification and user manual – Rev.6-4 (2014). www.​nxp.​com, Zugegriffen: 28. Dezember 2014
8.
NXP Semiconductors: Application Note AN255-02 – I2C/SMBus Repeaters, Hubs and Expanders (2015). www.​nxp.​com, Zugegriffen: 14. April 2018
9.
NXP Semiconductors: Application Note AN262_2 – PCA954x Family of I2C/SMBus Multiplexers and Switches (2015). www.​nxp.​com, Zugegriffen: 14. April 2018
10.
11.
Etschberger, K. (Hrsg.): CAN Controller Area Network – Grundlagen, Protokolle, Bausteine, Anwendungen. Hanser, München (1994)
12.
Zimmermann, W., Schmidgall, R.: Bussysteme in der Fahrzeugtechnik – Protokolle, Standards und Softwarearchitektur, 5. Aufl. Springer Vieweg, Wiesbaden (2014)
13.
14.
15.
Modbus.org: MODBUS over serial line. Specification and implementation guide V1.02 (2016). www.​modbus.​org, Zugegriffen: 26. April 2016
16.
Corrigan, S.: Interface Circuits for TIA/EIA-485 (RS-485). Application Report SLLA036D Revised August 2008 (2008). www.​ti.​com, Zugegriffen: 1. Mai 2016
17.
18.
Bundesnetzagentur: VFG 76 / 2003. Allgemeinzuteilung von Frequenzen in den Frequenzteilbereichen gemäß Frequenzbereichszuweisungsplanverordnung (FreqBZPV), Teil B: Nutzungsbestimmungen (NB) D138 und D150 für die Nutzung durch die Allgemeinheit für ISM-Anwendungen (2003). www.​bundesnetzagentu​r.​de, Zugegriffen: 1. September 2016
19.
Beuth, Breide, Lüders, Kurz, Hanebuth: Nachrichtentechnik. Vogel Industrie Medien, Würzburg (2009)
20.
Shuang-Hua Yang: Wireless sensor networks. Principles, design and applications. Springer, London (2014)
21.
Microchip: AT86RF231 Low Power 2.4 GHz Transceiver for ZigBee, IEEE 802.15.4, 6LoWPAN, RF4CE, SP100, Wireless HART and ISM Applications (2016). www.​microchip.​com, Zugegriffen: 14. April 2018
22.
Nordic Semiconductor: nRF24L01+ single chip 2.4 GHz transceiver. Product specification v.1.0 (2016). www.​nordicsemi.​com, Zugegriffen: 5. Juli 2016
23.
Microchip Technology: MRF24J40 Data Sheet. IEEE 802.15.4TM 2.4 GHz RF Transceiver (2016). www.​microchip.​com, Zugegriffen: 5. Juli 2016
24.
IEEE Std 802.15.1™-2002. Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications for Wireless personal Area Networks (WPANs). abgerufen am 30. August 2016 von http://​ieeexplore.​ieee.​org
25.
Heydon, R.: Bluetooth low energy – the developer’s handbook. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ (2013)
26.
27.
28.
29.
30.
Tanenbaum, A.S., Wetherall, D.J.: Computernetzwerke, 5. Aufl. Pearson, München (2012)
31.
Microchip Technology Inc.: 8-bit microcontroller with 32K/64K/128K bytes of ISP flash and CAN controller (2015). www.​microchip.​com, Zugegriffen: 14. April 2018
32.
Microchip Technology Inc.: 8-bit atmel microcontroller with 4/8/16k bytes in-system programmable flash (2015). www.​microchip.​com, Zugegriffen: 14. April 2018
33.
34.
Soltero, M. et al.: RS-422 and RS-485 standards overview and system configurations application report. SLLA070D revised May 2010 (2010). www.​ti.​com, Zugegriffen: 5. Mai 2016
35.
36.
Gessler, R., Krause, T.: Wireless-Netzwerke für den Nahbereich. Vieweg + Teubner | GWV Fachverlage, Wiesbaden (2009)
37.
Labiod, H., Afifi, H., De Santis, C.: WiFiTM BluetothTM ZigBeeTM and WiMaxTM. Springer, Berlin, Heidelberg (2007)
38.
Lüders, C.: Lokale Funknetze. Wireless LANs (IEEE 802.11), Bluetooth, DECT. Vogel, Würzburg (2007)
Metadaten
Titel
Kommunikationsschnittstellen
verfasst von
Ansgar Meroth
Petre Sora
Copyright-Jahr
2018
Buch
Sensornetzwerke in Theorie und Praxis

Print ISBN: 978-3-658-18385-1

Electronic ISBN: 978-3-658-18386-8

Copyright-Jahr: 2018

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-18386-8_5

Neuer Inhalt

    Bildnachweise