第 1 章では、組み込みシステム UART と I2Sにおける 2 種類のユニバーサル ペリフェラル インターフェイスについて説明しました。では、第Ⅱ章で I2C、ADC、CAN バスについて学びましょう。 I2Cとは何ですか? I2C (Inter-Integrated Circuit) は、フィリップスによって開発された 2 線シリアルの半二重バスで、主に近距離および低速でのチップ間の通信に使用されます。これは、マイクロエレクトロニクス通信制御の分野で広く使用されているバス規格です。これは、同期通信の特殊な形式であり、インターフェイス回線が少なく、制御方法が簡単で、デバイスのパッケージが小型であるなどの利点があります。 I2C は、SDA (シリアル データ) と SCL (シリアル クロック) の 2 本のワイヤのみを使用して、マルチマスター ノードとマルチスレーブ ノード間で情報を送信できます。シリアル 8 ビット双方向データ伝送速度は、標準で 100 Kbit/s、高速モードで 400 Kbit/s、高速モードで 3.4 Mbit/s に達します。デバイスの接続を図 1 に示します。 図 1 I2C バスのマスターとスレーブの接続 I2C はどのように機能しますか? SDA ライン上のデータは、SCL ラインの High 期間中安定している必要があります。SDA ラインの HIGH または LOW 状態は、SCL ラインのクロック信号が LOW の場合にのみ変化します。 図 2 同期データ信号 開始条件: SCL が HIGH で、SDA が HIGH から LOW にジャンプすると、データ送信が開始されます。 停止条件: SCL が HIGH で、SDA が LOW から HIGH にジャンプすると、データ送信が停止します。 スタートコンディションとストップコンディションは両方ともマスターデバイスによって発行されます。スタートコンディション発生後はバスが占有された状態になります。そしてストップコンディション発生後、バスは解放されアイドル状態となります。 アイドル状態では、SCL と SDA は両方とも High レベルになります。このプロセスを以下の図 3 に示します。 図 3 スタートコンディションとストップコンディション 肯定応答信号: 1 バイトの送信が完了した後、つまり 9 番目の SCL クロック サイクル以内に、マスターは SDA バスを解放し、バス制御をスレーブに引き渡す必要があります。プルアップ抵抗の役割により、このときバスはハイレベルになります。スレーブがマスターから送信されたデータを正しく受信すると、SDA をプルダウンして確認信号を示します。 否定応答信号: 9 番目の SCL クロック サイクルに達すると、SDA は High のままになり、否定応答信号を示します。 各バイトは 8 ビットであることが保証されなければなりません。データを送信するときは、最上位ビット (MSB) が最初に送信され、送信される各バイトの後に確認応答ビットが続く必要があります (つまり、フレームは合計 9 ビットです)。一定時間以内にスレーブからの非確認信号があった場合、自動的にスレーブはデータを正しく受信したとみなし、マスターはストップコンディションを送信して通信を終了します。データ伝送フォーマットを図 4 に示します。 図4 データ伝送フォーマット I2C は通常、MCU 周辺機器または複数の MCU 間の通信に使用されます。I2C インターフェイスは、シンプルなハードウェアと簡単なソフトウェア プログラミングという特徴を持っています。 アナログデジタルコンバーター( ADC )とは何ですか? 機器システムでは、温度、圧力、流量、速度、光強度などの検出された連続的に変化するアナログ信号を、コンピュータに入力して処理する前に、個別のデジタル信号に変換する必要があることがよくあります。これらのアナログ信号は、センサーを介して電気信号（通常は電圧信号）に変換され、アンプで増幅された後、デジタル信号になるために一定の処理が必要です。アナログ信号をデジタル信号に変換するデバイスは、一般にアナログ デジタル コンバーター (ADC) と呼ばれ、A/D と略されます。 A/D 変換のプロセスは、サンプリング、ホールド、定量化、エンコードのプロセスです。ADC の基本的な考え方は、入力アナログ電圧を基準電圧と (直接的または間接的に) 比較し、デジタル出力に変換することです。ADCには並列比較型、逐次比較型、二重積分型の3種類があります。 ADC を使用する場合、最も重要な関心事は変換精度と変換時間です。変換精度は主に、電源電圧や基準電圧の安定性、オペアンプの安定性、環境温度などの外部要因に影響されます。チップ自体の影響を受ける要因には、解像度、量子化誤差、相対誤差、線形誤差などが含まれます。 CANバス(コントローラーエリアネットワーク)とは何ですか? CAN バスの正式名は、Controller Area Network です。これはシリアル、同期、半二重のバスです。ドイツの BOSCH 社によって開発されたこのペリフェラル インターフェイスは、国際的に最も広く使用されているフィールド バスの 1 つです。 CAN バスの特徴は次のとおりです。 2 つの信号線、差動信号。 最大レートは 1 Mbps に達します。 CAN コントローラーには、強力なフォールト トレランスを備えた強力なエラー検出および処理メカニズムが組み込まれています。 CAN メッセージのフレームは最大 8 バイトのユーザー データを送信できます。 バス調停機構を搭載しており、マルチマスターシステムを構築できます。 CAN 通信プロトコルは次のとおりです。 CAN は、合計 5 種類のフレーム (パケットとも呼ばれます) を指定します。データ フレームは CAN 通信において最も重要かつ複雑です。データ フレームは 1 つの明示的なビット (論理 0) で始まり、7 つの連続した暗黙的なビット (論理 1) で終わります。 キャリアセンス多重アクセス (CSMA): 各ノードは、メッセージの送信を試みる前にバスをリッスンする必要があります。バスがアイドル状態の場合にのみ送信できます。 メッセージ優先度の衝突検出 + 調停 (CD+AMP): ビット調停による事前にプログラムされたメッセージ優先度によって衝突を解決します。メッセージ優先度は各メッセージの識別ドメインにあります。より高い優先順位の識別子を持つメッセージは常にバス アクセスを取得できます。つまり、論理的に高いままである識別子の最後のメッセージは、より高い優先順位を持つため送信され続けます。 図5 CANバスデータフレーム 標準 CAN : メッセージの優先順位を決定するために 11 ビットの識別子のみが使用されます。このフィールドの値が小さいほど、優先度が高くなります。図 6 に示すように。 図 6 標準 CAN 11 ビット識別子   拡張 C...

ブロードキャスト間隔と接続間隔 放送間隔： 設定可能な範囲は20ミリ秒から1024ミリ秒です.rf-starモジュールの最大ブロードキャスト間隔は5秒.です。これは、ブロードキャスト間隔が消費電力に影響を与える主な要因であるためです.ブロードキャスト間隔が大きいほど,消費電力は低くなります.ただし,モジュールがより大きなブロードキャスト間隔を有効にする場合,接続の確立とスキャン操作は5秒のブロードキャスト間隔の下でゆっくりと動作します.構築可能な接続.rf-starは、最大ブロードキャスト間隔を2秒にすることを推奨しています. 接続間隔： 設定可能な範囲は8ミリ秒から425秒です.rf-starモジュール間のデフォルトの接続間隔は20ミリ秒です.BLEモジュールと携帯電話間の接続間隔は異なります.デフォルトの最小接続間隔iosシステムは30ミリ秒,で、andriodは20ミリ秒以下に達する可能性があります.。

ハードウェアフロー制御とソフトウェアフロー制御 ハードウェアフロー制御： rf-starノルディックセミコンダクタベースのモジュールリスト： 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 シリコンラボベースのモジュールリスト efr32bg22c112：RF-BM-BG22A1 EFR32BG22C224：rf-bm-bg22a3 ソフトウェアフロー制御： rf-starシリーズモジュール： rs02a1-a：RSBRS02AA , RSBRS02AI RS02A1-B：RSBRS02ABR , RSBRS02ABRI TIシリーズモジュール： 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 BLEモジュールの通常の送受信機能,を確認するには、ハードウェアフロー制御がCTSピン,を考慮し、ソフトウェアフロー制御がBRTS.を考慮している必要があります。

MTU,接続間隔と透過的な伝送速度 mtuはBLEデータ送信中の最大転送単位です.MTUはBLEデバイスの最大データ長を制限するように設定されています.BLE4. 0のMTUは23バイト、BLE5.0は251バイトです. BLE4 . 0 ,の場合、最大データパッケージは（MTU-3）バイト,である必要があります。つまり、,データ長は最大20バイトである必要があります.。 BLE4 . 2 ,の場合、通信速度はmtu.の上昇に応じて増加します。 BLE5 . 0 ,の場合、MTUはさまざまなメーカーのSDKとは異なります. nordic nrf52シリーズ：247バイト。 rf-star rs02axシリーズ：251バイト; Siliconlabs EFR32BG22シリーズ：250バイト; TI CC26XXシリーズ：251バイト. 携帯電話システムが異なれば、MTUも異なります. androidは251バイト,、iosは185バイト.、各BLEパケットは（MTU-3）バイト.です。 rf-starシリアルポートモジュール,の場合、透過伝送速度はユーザーが考慮に入れる最も重要な要素の1つです.。,どうすれば最大の透過伝送速度を達成できるでしょうか。 BLEシリアルポートモジュールの接続状態は、スリープイベントと接続イベントの定期的な動作です. 2つのイベント間の時間は接続間隔です.データは、接続イベントが発生したときにのみ送信できます.スリープイベント中にデータを送信する機会はありません.接続間隔が小さい,接続イベントが近い.次に,データを送信する機会が多くなり、送信されるデータが多くなります.各接続イベント中に6〜7フレームのデータを送信できる.ので,1フレームのデータでより多くのデータを送信できる場合,1つの接続イベント中にさらに多くのデータを送信できる.1フレームのデータMTU .が大きいほど、透過伝送速度.が高くなることを意味します。 限界透過伝送速度,をテストする場合、通常は接続間隔を短くし、MTUを増やします.さらに,ボー速度,シングルを含む速度,に影響を与える可能性のある他の多くの要因がありますシリアルポートデータの送信間隔.

BLEモジュールの認証およびペアリング機能 プロトコルの観点から： 認証： 認証はUARTデータ,によるデバイスIDのチェックに使用されます。これはAPP.にのみ有効です。認証機能の使用方法は？認証機能を有効にし、マスターがスレーブに接続するときにスレーブデバイスの認証用のパスワードを設定します.。マスターは、スレーブがパスワードを受信した後、認証チャネル.で事前設定されたパスワードを送信する必要があります,パスワードが事前設定されたものと同じかどうかをチェックします.はいの場合,接続が維持されますいいえ,接続が無効になります. ペアリング： ペアリングはBluetoothの基盤となるプロトコル.によってサポートされ、マスターパーツのデバイスがモジュールまたは携帯電話,であるかどうかに関係なく、ペアリングされたデバイスをペアリングリストに保存します,ペアリング機能をサポートします, . 関数の場合： 認証： 認証には、接続ごとにチャネル内のパスワードが必要です. ペアリング： ペアリングは、最初のペアリングが設定された後、パスワードなしで直接接続をサポートします.ペアリングリストから事前ペアリングデバイスのMACアドレスのみが削除されます,接続を再度設定するために必要なパスワードがあります,

Bluetoothモジュールピンの基本的な配線 rf-starシリーズモジュール： rs02a1-a：RSBRS02AA , RSBRS02AI RS02A1-B：RSBRS02ABR , rsbrs02abri 透過伝送のテストおよびデバッグ中にピンを接続する必要があります。VCC,GND, TX , RX , BRTS , BCTS , EN（BRTS,BCTSおよびENピンのアクティブロー）. ブロードキャスト中にピンを接続する必要があります：VCC , GND , en . ファームウェアのフラッシュ中にピンを接続する必要があります（j-linkまたはオフラインライターによる）：SWC , SWD , VCC , GND , RES . TIシリーズモジュール： 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 透過伝送のテストおよびデバッグ中にピンを接続する必要があります。VCC,GND, TX , RX , RES , BRTS , BCTS , EN（BRTS,のアクティブローBCTSおよびENピン）. ファームウェアのフラッシュ中にピンを接続する必要があります。 cc2540 / cc2541：TDI , TDO（cc-debuggerによる） cc2640：TMS , TCK（xds110による） nordicシリーズモジュール,siliconlabsシリーズモジュール,TICC26X2シリーズモジュール： 北欧シリーズモジュール： 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 シリコンラボシリーズモジュール efr32bg22c112：RF-BM-BG22A1 EFR32BG22C224：RF-BM-BG22A3 TIシリーズモジュール： cc2642r：RF-BM-2642B1 CC2652R：rf-bm-2652b1 透過伝送のテストおよびデバッグ中にピンを接続する必要があります。VCC,GND, TX , RX , RES , RTS , CTS（RTSおよびctsのアクティブロー）. ブロードキャスト中にピンを接続する必要があります（ビーコン）：VCC , gnd . ファームウェアのフラッシュ中にピンを接続する必要があります（j-linkによる）：SWC , SWD , VCC , GND , res . 述べる： 各モジュールにはBRTS,BCTSとCTS,RTS ,の定義が異なるため、透過伝送中に発生する可能性のある問題を回避するために、これらのピンを接続することをお勧めします.。 一部のrf-starBLEモジュール（一部のモジュールにはない）には、スリープステータスインジケータピンと接続ステータスインジケータピンがあります.。これらのピンは、現在のBluetoothモジュールのステータスを知るため、またはLEDを使用して現在のBluetoothステータスを示すために使用されます。 MCU.を介して

シリアルモジュールと直接駆動モジュールの違いは何ですか シリアルモジュールはデータを転送するためのものであり.、直接駆動モジュールは周辺回路を直接制御できます.。 シリアルモジュールは、接続されたデバイスとモバイルデバイス間のブリッジであり,、双方向通信を可能にします.。 直接駆動モジュールはCPUと見なすことができます,。顧客は周辺回路を駆動するためのプログラミングを行うだけで済みます.。 直接駆動モジュール： rf-starシリーズモジュール： rs02a1-a：RSBRS02AA , RSBRS02AI RS02A1-B：RSBRS02ABR , RSBRS02ABRI TIシリーズモジュール： cc2540：RF-BM-S01 , RF-BM-S02 , RF-BM-S02I CC2541：RF-CC2540A1 , RF-BM-S01A , RF-BM-S02A

UartAssist は、強力な実用性を備えた強力なシリアル ポート デバッグ アシスタントとして機能します。一般的に使用される 110 ～ 115200bps のボーレートをサポートします。デバッグ UART ツールでは、ポート番号、パリティ、データ ビット、ストップ ビットのカスタマイズも可能です。さらに、UART アシスタントはバイリンガルで、中国語と英語の両方をサポートし、オペレーティング システムの言語設定にシームレスに調整します。 推奨事項: 携帯電話用の便利なシリアル ポート アシスタント。外出先でデバッグするときに重いラップトップは必要ありません。TCP/IP デバッグもサポートしています。 デバッグ UART ツールをここからダウンロードします。 UART アシスタントに関するいくつかの質問と回答があり、非常に役立ちます。 1. UART アシスタント (DTR とも呼ばれます) で RTS と CTS を選択してクリックしてください。例えば： 2. ほぼすべての RF-star BLE モジュールには、電源投入後にフィードバック文字列が含まれます。電源を入れた後にモジュールに文字列が出力されない場合は、モジュールをリセットするか、モジュールの電源を再投入してください。上記の操作が完了しても文字列が表示されない場合は、複数の UART ポートが同時に動作している可能性があるため、正しいUART ポートを選択しているかどうかを確認してください。 3. 文字列が乱雑な場合は、正しいボーレートを選択しているかどうかを確認してください。 4. AT コマンドを使用して描画します。モジュールが AT コマンドの最後に CRLF を必要とするかどうかに注意してください。 RF-star シリーズと一部の TI シリーズ モジュールには CRLF は必要ありません。 RFスターシリーズモジュール: RS02A1-A : RSBRS02AA、RSBRS02AI RS02A1-B: RSBRS02ABR、RSBRS02ABRI TI シリーズモジュール: 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 Nordic シリーズ、Silicon Labs シリーズ、および一部の TI シリーズ モジュールでは、AT コマンド モードに入るために「+++」を使用する必要があります。すべての AT コマンドの後に CFRL を付ける必要があります。そうすれば、モジュールは正常に動作します。AT コマンド モードでは、モジュールはデータの受信のみが可能ですが、データの送信はできません。データを透過的に送信したい場合は、最初に AT コマンドモードを終了してください。 Nordicシリーズ�

OTAアップグレード こちらがOTA機能付きのBLEモジュール一覧です。 a）RFスターベースのモジュール：RS02A1-A、RS02A1-B RS02A1-A：RSBRS02AA、RSBRS02AI RS02A1-B：RSBRS02ABR、RSBRS02ABRI APP：RFスターOTA。バッチアップグレードをサポートします。 RFスターに連絡してください。 b）Silicon Labsベースのモジュール：EFR32BG22シリーズ： EFR32BG22C112：RF-BM-BG22A1 EFR32BG22C224：RF-BM-BG22A3 APP：EFRコネクト c）Nordic Semiconductorベースのモジュール：nRF52810、nRF52832、nRF52840、nRF52811、nRF52833、および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 APP：nRF Connect d）TIベースのモジュール：CC2642R、CC2652R CC2642R：RF-BM-2642B1 CC2652R：RF-BM-2652B1 備考：SDKが異なるため、モジュールが同じであってもアップグレードできません。元のファームウェアでのみ繰り返しアップグレードできます。