Для обмена данными друг с другом, объекты используют взаимно согласованные правила. В совокупности эти правила называются - протоколом связи.
Эти правила, регламентируют и описывают все необходимые параметры сигнала данных, которые будут передаваться по интерфейсу связи между объектами. Объектов в свою очередь может быть от 2 до бесконечности.
К примеру вы решили соединить две платы Ардуино по последовательному протоколу, через RS-232 интерфейс (UART). Для того, чтобы два объекта (Ардуино) смогли "понять" друг-друга и наладить между собой тесную связь необходимо, чтобы обе платы отправляли друг-другу сигналы, в которых данные представлены в понятной обеим форме. Вот для этого и существует протокол. Он как раз и создает тот самый общий знаменатель, который призван объединить, подружить, выступить "вселенским уравнителем" между объектами.
По коммерческим, а быть может и техническим причинам, разная техника снабжается разными интерфейсами. Невозможно сконструировать такое устройство, которое бы работало со всеми существующими физическими, программными, электрическими интерфейсами. Это связано по большей части с тем, что разнообразие их очень велико.
Все дело в том, что наука и техника развиваются постепенно и на каждом этапе своего совершенствования, как итог разрабатывали то и дело новый протокол или интерфейс. Не говоря уже об узкоспециализированном оборудовании - космическая отрасль, оборонная промышленность и прочие отрасли. Для них могут разрабатывать и штучные вещи.
Для того, чтобы обычные люди могли пользоваться достижением науки и техники без особых и специфических усилий, было принято соглашение между производителями и все стандартизировали.
Теперь же, мы можем без труда вставить USB флешку в телевизор, ПК, ноутбук, магнитофон, телефон и в другие объекты, которые поддерживают данный интерфейс. А для того, чтобы данные с нашей USB флешки могли быть прочитаны, производители заранее позаботились и "рассказали" устройству, как нужно работать с USB флешкой, путем закладки в его память инструкций и протоколов для USB интерфейса.
Последовательные протоколы - к примеру RS-232, USB, IEEE1394, SATA, по большей части используются для подключения к ПК жестких дисков, принтеров, оптических приводов, клавиатур, мышей, FLASH накопителей и других периферийных устройств.
Сетевые протоколы - такие как Ethernet и стек протоколов TCP/IP используются для объединения компьютеров по всему миру через концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы. Обычно протокол связи, определяет скорость обмена данными их расстановку при передаче и синтаксис обмена между двумя объектами. Есть конечно еще ряд параметров, но это не материал этой статьи.
Протоколы могут определять требования к электрическим и даже физическим формам соединителей интерфейсов на объектах.
Что уж тут скажешь, свод правил есть свод правил, нарушать которые нельзя. Хочешь получить результат, будь добр играй по правилам.
Самое приятное во всей этой истории - импульсы. Почему я начал этот абзац именно так, сейчас объясню. Всё дело в том, что для работы и "общения" между друг другом, на протоколы опираются даже микросхемы, которые обязаны следовать правилам протокола, чтобы иметь возможность передавать друг-другу сообщения в виде сигналов импульса.
От протоколов микросхем и до сложных сетевых протоколов, все они "опираются" и применяют - электрические импульсы.
Все современные цифровые устройства, через связывающее их соединение обмениваются между собой электрическими импульсами. Даже привычное нам соединение мышки и ПК по проводному USB соединению передает данные в виде электрических импульсов.
Современные технологии могут похвастаться использованием ВОЛС (волоконно-оптические линии связи) взамен устаревших медных или других металлических проводов. В результате мы получаем более широкий канал для передачи данных на большее расстояние. Такие линии тоже работают с импульсами, но уже световыми.
Если же организовать физическую линию связи неудобно или нет возможности тут на помощь приходит радиоволны и приемопередатчики.
Важно:
Данные передаваемые посредством электрических импульсов, никак не зависят от среды и носителя в котором они передаются. Одну и туже последовательность импульсов можно передать как по металлическим проводам, по ВОЛС, так и по радиоволнам.
Если мы знаем, что обмен сообщением ведется в виде последовательности импульсов, то мы можем без труда (имея описание и руководство об этой последовательности) работать с такой последовательностью без разницы в какой связывающей объекты среде, она была передана.
Спасибо что дочитали статью до конца!
Подписывайтесь на канал РОБОТИП впереди много интересного!