비트뱅잉

Bit banging
비트 트위들링과 혼동하지 말자.

컴퓨터 공학과 전기 공학에서 비트 뱅킹은 전송된 신호나 수신된 신호를 처리하기 위해 전용 하드웨어의 대체물로 소프트웨어를 사용하는 모든 데이터 전송 방법의 속어다.소프트웨어는 GPIO 상태(예: 마이크로컨트롤러의 핀)를 직접 설정 및 샘플링하며, 신호의 모든 타이밍 요건과 프로토콜 시퀀싱의 충족을 담당한다.비트 뱅킹과 대조적으로 전용 하드웨어(예: UART, SPI 인터페이스)는 이러한 요구사항을 충족하며, 필요한 경우 소프트웨어 타이밍 요구사항을 완화할 수 있는 데이터 버퍼(data buffer)를 제공한다.비트 뱅킹은 매우 낮은 비용으로 구현될 수 있으며 임베디드 시스템에서 일반적으로 사용된다.[1]

비트 뱅킹은 하드웨어 변경을 최소화하거나 전혀 하지 않고 기기가 다른 프로토콜을 구현할 수 있도록 한다.어떤 경우에, 비트 뱅킹은 표준 통신 프로토콜이 만들어졌을 때 보다 최근의 하드웨어가 훨씬 더 빨리 작동하기 때문에 더 새롭고 더 빠른 프로세서에 의해 실현 가능하다.

C 코드 예제

참고 항목:I²C 버스 프로토콜
참고 항목: SPI 버스 - 바이트를 동시에 전송 및 수신

다음의 C 언어 코드 예는 SPI 버스로 데이터 바이트를 전송한다. 

// 바이트를 직렬로 전송, MSB 먼저 공허하게 하다 send_8bit_bit_data(서명이 없는 마를 뜨다 자료) {    인트로 i;     // 디바이스 선택(활성 로우)    output_low(SD_CS);     // 비트 7을 전송한다.0    을 위해 (i = 0; i < 8; i++)    {        // 맨 왼쪽 비트 고려        // 비트가 1, 비트가 0이면 로우 라인 설정        만일 (자료 & 0x80)            output_high(SD_DI);        다른            output_low(SD_DI);         // 클럭 상태를 펄스하여 비트 값을 읽어야 함을 나타냄        output_low(SD_CLK);        지연시키다();        output_high(SD_CLK);         // 바이트를 왼쪽으로 이동하여 다음 비트가 가장 왼쪽이 되도록 함        자료 <<= 1;    }     // 장치 선택 취소    output_high(SD_CS); }

고려 사항.

비트 뱅킹을 배치할 것인가 말 것인가 하는 문제는 한편으로는 로드, 성능, 신뢰성 사이의 절충과 다른 한편으로는 하드웨어 대안의 가용성이다.소프트웨어 에뮬레이션 프로세스는 전용 하드웨어를 지원하는 것보다 더 많은 처리 능력을 소비한다.마이크로컨트롤러는 핀으로 샘플을 송수신하는 데 많은 시간을 할애하며 다른 작업을 희생한다.생성된 신호는 일반적으로 지터 또는 글리치가 더 많으며, 특히 프로세서가 통신 중에 다른 작업을 실행하는 경우 더욱 그러하다.단, 비트 뱅킹 소프트웨어가 신호에 의해 인터럽트 구동되는 경우, 특히 RTS, CTS 또는 DCD와 같은 제어 신호를 사용할 수 있는 경우 이는 중요하지 않을 수 있다.소프트웨어의 구현은 특정 하드웨어 지원을 이용할 수 없거나 더 비싼 마이크로컨트롤러를 필요로 할 때 해결책이 될 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Predko, Michael (2000). Programming and customizing PICmicro microcontrollers (2nd ed.). McGraw-Hill Professional. pp. 10–12. ISBN 978-0-07-136172-9.

외부 링크

비동기 시리얼(RS-232)
I²C 버스
SPI 버스