Bouchání bitů - Bit banging

Nesmí být zaměňována s Bit twiddling.

v počítačové inženýrství a elektrotechnika, trochu bouchání je slang pro jakoukoli metodu přenos dat která využívá software jako náhradu za vyhrazený hardware pro generování přenášených signálů nebo zpracování přijatých signálů. Software přímo nastavuje a Vzorky státy GPIO (např. kolíky na a mikrokontrolér ) a je odpovědný za splnění všech požadavků na časování a postupnost protokolů signálů. Na rozdíl od bitování bitů, vyhrazený hardware (např. UART, SPI rozhraní ) splňuje tyto požadavky a v případě potřeby poskytuje a vyrovnávací paměť dat uvolnit požadavky na načasování softwaru. Bitování bitů lze implementovat za velmi nízkou cenu a běžně se používá v vestavěné systémy.[1]

Bitování bitů umožňuje zařízení implementovat různé protokoly s minimálními nebo žádnými změnami hardwaru. V některých případech je bitové bitování proveditelné novějšími a rychlejšími procesory, protože novější hardware funguje mnohem rychleji než hardware při vytváření standardních komunikačních protokolů.

Příklad kódu C.

Viz také: Protokol sběrnice I²C
Viz také: Sběrnice SPI - současně vysílá a přijímá bajt

Následující Jazyk C. příklad kódu přenáší bajt dat na SPI autobus.

// vysílat bajt sériově, nejprve MSBprázdnota send_8bit_serial_data(nepodepsaný char data){   int i;   // vybrat zařízení (aktivní nízká)   output_low(SD_CS);   // odeslání bitů 7..0   pro (i = 0; i < 8; i++)   {       // zvažte bit zcela vlevo       // nastavit linku vysoko, pokud je bit 1, nízkou, pokud je bit 0       -li (data & 0x80)           output_high(SD_DI);       jiný           výstup_low(SD_DI);       // pulsuje stav hodin, což znamená, že by měla být načtena bitová hodnota       výstup_low(SD_CLK);       zpoždění();       output_high(SD_CLK);       // posunout bajt doleva, takže další bit bude úplně vlevo       data <<= 1;   }   // zrušit výběr zařízení   output_high(SD_CS);}

Úvahy

Otázka, zda nasadit bitové bitování či nikoli, je kompromisem mezi zátěží, výkonem a spolehlivostí na jedné straně a dostupností hardwarové alternativy na straně druhé. Proces softwarové emulace spotřebovává více výpočetního výkonu než podpora vyhrazeného hardwaru. Mikrokontrolér tráví většinu času odesíláním nebo přijímáním vzorků do a z kolíků na úkor jiných úkolů. Produkovaný signál má obvykle více chvění nebo závady, zvláště pokud procesor během komunikace provádí i jiné úkoly. Pokud je však bit-bitovací software přerušit - poháněno signálem, může to mít menší význam, zvláště pokud jsou řídicí signály jako RTS, CTS nebo DCD jsou dostupné. Implementace v softwaru může být řešením, když není k dispozici podpora konkrétního hardwaru nebo vyžaduje dražší mikrokontrolér.

Viz také

Reference

  1. ^ Predko, Michael (2000). Programování a přizpůsobení mikrokontrolérů PICmicro (2. vyd.). McGraw-Hill Professional. str.10 –12. ISBN  978-0-07-136172-9.

externí odkazy

Asynchronní sériové (RS-232)
I²C autobus
SPI autobus