Bit-banging (Bit-banging)

Перейти к навигации Перейти к поиску

Bit-banging — технология организации последовательного соединения с использованием программной эмуляции вместо специализированного аппаратного устройства. Программа непосредственно устанавливает состояние GPIO выводов на микроконтроллере (либо LPT на компьютере), таким образом полностью обеспечивая нужные характеристики сигнала. Обычно используется в дешевых устройствах.[1][2]

Ограничения

[править | править код]
  • Скорость эмулированного устройства ограничена временем установки вывода и временем исполнения кода. Поэтому Bit-banging как правило используется для эмуляции низкоскоростных устройств или низкоскоростных версий устройств
  • Сложно гарантировать точное время выполнения кода, что может создавать проблемы при реализации протоколов, чувствительных к синхронизации
  • Программная эмуляция расходует ресурсы процессора
  • Полученный сигнал может иметь высокий джиттер, особенно если процессор выполняет другие задачи, кроме коммуникации
  • Требуется ручное согласование уровней сигналов и токов[3], без которого можно повредить GPIO выводы или второе устройство, участвующее в протоколе

Применение

[править | править код]

В ядре Linux есть поддержка эмуляции I²C через GPIO[4].

С помощью техники Bit-banging можно добавить поддержку последовательного порта[5] и I2C к устройствам PIC.

Иногда также реализуются программаторы JTAG, например, на устройствах Arduino.[6]

Существуют реализации простейших USB устройств[7] на GPIO выводах без применения специальных микросхем, реализующих физический уровень (PHY).

Некоторые USB-to-serial адаптеры, например FT232 позволяют работу в режиме bitbang.[8]

Некоторые контроллеры MMC/SD можно перевести в режим, в котором они выдают 4-5 высокочастотных сигнала. Например, с помощью контроллера из состава СнК Jz4720 удавалось создать VGA-сигнал[9][10].

В известном программаторе PonyProg используется режим Bit-banging для последовательного порта.[11]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Michael Predko. Programming and customizing PICmicro microcontrollers. — 2nd. — McGraw-Hill Professional, 2000. — P. 10–12. — ISBN 978-0-07-136172-9.
  2. ↑ Mike Szczys. Bit banging through a USB parallel port adapter Архивная копия от 30 декабря 2013 на Wayback Machine. — 2013. — February 21.
  3. ↑ The USB Differential | Dr Dobb’s. Дата обращения: 30 декабря 2013. Архивировано 31 декабря 2013 года.
  4. ↑ Ядро Linux: исходный код файла i2c-gpio.c. Дата обращения: 15 мая 2011. Архивировано из оригинала 26 июля 2013 года.
  5. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 30 декабря 2013. Архивировано 30 декабря 2013 года.
  6. ↑ Learn JTAG by writing a bit-banging programmer. Дата обращения: 30 декабря 2013. Архивировано 30 декабря 2013 года.
  7. ↑ It’s Alive: Bit-banging full-speed USB Host for the Propeller : scanlime. Дата обращения: 30 декабря 2013. Архивировано 30 декабря 2013 года.
  8. ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 30 декабря 2013. Архивировано 31 декабря 2013 года.
  9. ↑ Universal Breakout Board - VGA. Дата обращения: 1 января 2014. Архивировано 17 апреля 2014 года.
  10. ↑ Mike Szczys (2011-05-10). "Bit banging VGA from an SD card slot". Архивировано 2 января 2014. Дата обращения: 1 января 2014.
  11. ↑ PonyProg release 3.0 comes with modern UI.

Ссылки

[править | править код]
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Bit-banging&oldid=140219298