Bit-banging

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

  • 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

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

  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 из оригинала 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 (10 мая 2011). 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. Дата обращения: 15 сентября 2024. Архивировано 15 сентября 2024 года.

Ссылки

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.