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Protocolos de Rede: O Que São, Como Funcionam e Tipos de Protocolos de Internet Também conhecidos como Protocolos de Internet, os Protocolos de Rede são conjuntos de regras que permitem a comunicação entre computadores conectados na internet. Neste artigo, você aprender mais sobre o que são protocolos de rede, como funcionam e de que maneira eles permitem que você desenvolva seus projetos na web. O que são Protocolos de Rede? Protocolos de rede nada mais são do que um conjunto de normas que permitem que qualquer máquina conectada à internet possa se comunicar com outra também já conectada na rede. É assim que qualquer usuário consegue enviar e receber mensagens instantâneas, baixar e subir arquivos no seu site e acessar qualquer tipo de domínio na web. Imagine que você não precise aprender uma língua estrangeira para se comunicar com pessoas de outros países. E supomos que o português fosse o único idioma existente, em que todos pudessem interagir e trocar informações sem problemas. Os protocolos de internet funciona dessa forma, como uma espécie de “língua universal” entre computadores. Independente do fabricante e do sistema operacional usado, essa linguagem é interpretada por todas as máquinas igualmente. Isso faz com que não seja necessário qualquer usar tipo de software extra para que um computador possa entender os protocolos de rede. Assim, ele consegue se comunicar com outro computador ligado à rede mundial de computadores sem qualquer problema. Tipos de Protocolos de Rede Como você já sabe o que é protocolos de rede e como eles funcionam, pode aprofundar nos principais tipos de protocolos de internet que existem. 1. Protocolo TCP/IP TCP/IP é o acrônimo de dois protocolos combinados: o TCP (Transmission Control Protocol, que significa Protocolo de Controle de Transmissão) e IP (Internet Protocol, que significa Protocolo de Internet). Dentre todos os protocolos de rede, juntos, eles formam a base de envio e recebimento de dados por toda a internet. O protocolo TCP/IP surgiu em 1969 nos Estados Unidos durante uma série de pesquisas militares da ARPANET. Ele foi criado para permitir a comunicação entre sistemas de computadores de centros de estudos e organizações militares espalhadas em vários pontos do planeta. A ideia era oferecer uma troca rápida de mensagens entre computadores conectados a uma rede inédita. E, nesse meio termo, identificar as melhores rotas entre dois locais, mas também encontrar rotas alternativas, quando necessárias. Ou seja, um protocolo que garantisse a conexão mesmo em caso de um cataclisma nuclear. O protocolo TCP/IP é, na verdade, um conjunto de protocolos que facilitam a comunicação entre duas máquinas conectadas à rede. Essa pilha de protocolos é dividido em 4 camadas. São elas, em ordem de como a conexão na internet acontece: Aplicação. Usada pelos programas para enviar e receber dados de outros programas pela própria internet. Nessa camada estão os protocolos HTTP (navegação na web), FTP (transferência de arquivos) e SMTP (emails). Transporte. Responsável por transportar os arquivos recebidos da camada anterior. Aqui acontece a organização e a transformação deles em pacotes menores, que serão enviados à rede. Rede. Os arquivos empacotados na camada anterior são recebidos e anexados ao IP da máquina que envia e que recebe os dados. Daqui, eles são enviados pela internet usando a próxima camada. Interface. É a cama que, enfim, executa o recebimento ou o envio de arquivos na web. 2. Protocolo HTTP HTTP é a sigla para Hypertext Transfer Protocol, que significa Protocolo de Transferência de Hipertexto. Ele é o mais básico e usado para navegação em sites da internet. O protocolo HTTP funciona também como uma conexão entre o cliente e o servidor. Neste caso, o cliente é o navegador que você usa para acessar a internet. E o servidor é aquele em que um site ou domínio está hospedado na rede. O navegador envia um pedido de acesso a uma página. Essa requisição acontece quando colocamos o endereço de algum site no campo de buscas no navegador. É assim que se acessa qualquer site na rede. Enquanto isso, o servidor manda uma resposta de permissão de acesso. Com ela, vêm os arquivos que formam a página que o usuário que acessar. Além, também, das informações de hipertexto que fazem outras requisições para levar o leitor a outras páginas através de links. Se a solicitação vier com algum problema, como o Erro 500, o usuário não consegue acessar o site. 3. Protocolo HTTPS HTTPS é a sigla para Hyper Text Transfer Secure, que significa Protocolo de Transferência de Hipertexto Seguro. O protocolo HTTPS é e funciona de forma exatamente igual ao HTTP. A diferença da letra “S” na sigla é uma camada extra de proteção, indicando que sites e domínios que possuem esse protocolo são seguros para o usuário acessar. Por exemplo, veja abaixo como o domínio da WebLink aparece no navegador. Perceba que o acesso é feito mediante o protocolo HTTPS. O protocolo HTTPS é muito usado por sites com sistemas de pagamentos que dependem proteção para assegurar dados, informações de conta e cartão de créditos dos usuários. Essa proteção é feita por certificação digital, que cria uma criptografia para impedir que ameaças e ataques na internet tenham acesso indevido às informações dos usuários. O HTTPS aparece em um navegador quando o site acessado possui um Certificado SSL instalado. O SSL cria um canal de proteção entre o cliente e o servidor, adicionando a letra “S” ao HTTP e reforçando uma camada extra de segurança. 4. Protocolo DHCP DHCP é o acrônimo para Dynamic Host Configuration Protocol, que significa, em português adaptado, Protocolo de Configuração Dinâmica de Endereços de Rede. Ele permite que os computadores consigam um endereço de IP automaticamente. Por meio de um servidor, o protocolo DHCP é capaz de obter, sem a necessidade de configuração manual, endereços de IPs para cada um dos computadores (ou dispositivos móveis) ligados a uma rede de internet. Uma vez que uma máquina obtém um endereço de IP, ele fica indisponível para uso naquele momento. Quando ela é desligada ou desconectada da internet, o endereço de IP, antes volta a ficar disponível para ser usado por qualquer nova máquina ligada na conexão. O protocolo DHCP funciona de três maneiras diferentes. São elas: Automática. Um IP é definido automaticamente para uma máquina que se conecta na. Neste caso, uma quantidade de IPs é delimitada para ser usada dentro de uma rede de internet. Qualquer computador que se ligar a ela recebe, automaticamente, um, destes IPs definidos. Dinâmica. Como o termo sugere, uma máquina que se conecta à rede de internet recebe um IP dinâmico pelo período em que continuar conectado. Se a máquina for desligada ou se desconectar da rede, ela perde este IP usado e usa um novo assim que a conexão for restabelecida. Manual. O protocolo DHCP define um IP para uma máquina de acordo com o valor de MAC (Medium Access Control) da placa de rede em que ela está conectada. Este IP é único e estático, sendo que este recurso é usado quando é preciso que um computador tenha um IP fixo. 5. Protocolo FTP FTP é a sigla para File Transfer Protocol, que significa Protocolo de Transferência de Arquivos. Ele surgiu antes mesmo do padrão TCP/IP, que é a base das conexões de internet. E é o modo mais simples de transferir dados entre duas máquinas pela rede. O protocolo FTP funciona com dois tipos de conexão: Cliente. É o computador que faz o pedido de conexão com o servidor para pegar algum arquivo ou documento dele. Servidor. É o computador que recebe o pedido de conexão com o cliente para fornecer um arquivo ou documento dele. A conexão do cliente com servidor feita pelo cliente na porta 21 do servidor. Essa conexão fica aberta durante toda a sessão para permitir os comandos necessários, como identificação de contas e senhas. Na transferência de arquivos, a conexão é ativada pela porta 20 do servidor a alguma porta do cliente previamente estabelecida ou comunicada pelo próprio servidor. O FTP é muito útil caso o usuário perca o acesso ao painel de controle do seu site WordPress, por exemplo. Nesta situação, pode usar uma ferramenta de FTP para ajustar códigos de página, colocar ou apagar arquivos ou resolver qualquer outro problema no seu site. 6. Protocolo SFTP SFTP é a sigla para Simples File Transfer Protocol, que significa Protocolo de Transferência Simples de Arquivos. Ele é, basicamente, o protocolo FTP com uma camada de proteção a mais aos arquivos transferidos. O que diferencia o protocolo SFTP do protocolo FTP é que o primeio utiliza a tecnologia SSH (Secure Shell) para autenticar e proteger a conexão entre cliente e servidor. No protocolo SFTP, a troca de informações não é feita por um canal livre direto, mas por pacotes SSH. Assim, o usuário define a quantidade de arquivos que quer transferir ao mesmo tempo em que cria um sistema de senhas para reforçar a segurança do processo. 7. Protocolo SSH SSH é a sigla para Secure Shell que, em português adaptado, significa Bloqueio de Segurança. É um dos protocolos específicos de segurança de troca de arquivos entre cliente e servidor. O protocolo SSH funciona a partir de uma chave pública, que verifica e autentica a legitimidade do servidor que o cliente quer acessar (ou vice-versa). Esse acesso é feito por um login e senha, tornando a conexão entre computadores mais protegida. Com o SSH, o usuário de internet consegue definir um sistema de proteção para seu site sem comprometer o desempenho dele. Ele fortifica a segurança do seu projeto ao mesmo tempo em que trabalha na transferência de arquivos de uma maneira confiável e estável. 8. Protocolo POP3 POP3 é o acrônimo para Post Office Protocol 3, que significa, excluindo o número, Protocolo de Correios. Ele é usado para mensagens eletrônicas, ou seja, os populares emails. O protocolo POP3 funciona como se fosse uma caixa-postal dos Correios. Um servidor de email recebe e armazena diversas mensagens. Então, o cliente se conecta e se autentica ao servidor da caixa de correio para poder acessar e ler essas mensagens lá guardadas. Com isso, as mensagens armazenadas no servidor são transferidas em sequência para a máquina do cliente. No final, a conexão é terminada e o cliente pode ler suas mensagens até mesmo quando estiver offline. Esta é uma das suas grandes características, inclusive. 9. Protocolo SMTP SMTP é a sigla para Simple Mail Transfer Protocol, que significa Protocolo de Transferência de Correio Simples. Diferente do POP3, o protocolo SMTP é voltado para o envio de mensagens eletrônicas (emails). A mensagem sai da máquina do cliente e, depois de ter um ou mais destinatários determinados, é autenticada e enviada para o servidor. Lá, os destinatários recebem as mensagens enviadas para o servidor, que são codificadas e recebidas pelo protocolo POP3. O protocolo SMTP é eficiente por sua simplicidade, mas também é um pouco limitado. Ele se baseia somente em texto. Ou seja, para envio de arquivos, pastas ou mídias, é preciso extensões que convertem esses arquivos no formato de texto. 10. Protocolo IMAP IMAP é o acrônimo para Internet Message Access Protocol, que significa Protocolo de Acesso à Mensagem de Internet. Assim como os dois anteriores, o protocolo IMAP também é voltado para envio e recebimento de emails. Mas, diferentemente deles, o protocolo IMAP permite que o usuário acesse e gerencie seus arquivos e mensagens diretamente no próprio servidor. Ou seja, não é preciso esperar que as mensagens enviadas ao servidor cheguem até a máquina do cliente para mexer nelas. Essa é uma vantagem bastante útil, pois o usuário não perde tempo e pode adiantar seus trabalhos diretamente pela internet. Em contrapartida, é preciso estar sempre conectado à rede e o limite de armazenamento Alguns dos serviços de email mais populares e que usam o protocolo IMAP como base são o Gmail, do Google e o Hotmail, da Microsoft. Conclusão Se você usa a internet diariamente para acessar sites, enviar e baixar arquivos ou mandar e receber emails, com certeza usa ou já usou alguma vez, mesmo que não perceba, vários ou praticamente todos os protocolos de rede mostrados neste artigo. Sem eles, você não consegue ir muito longe na web. Fonte

Modos de Operação SPI comunicação são Full Duplex e Half Duplex. Modo Full Duplex SPI (comunicação simultânea): No modo full duplex, o dispositivo mestre SPI transmite dados simultaneamente para um escravo e recebe dados de um escravo. Desta forma, apenas um único dispositivo escravo pode ser acionado de uma só vez. Uma linha SS é usada para selecionar o dispositivo escravo SPI em particular. Usado as 4 linhas. Modo Half Duplex da SPI (leitura única): No modo mestre de leitura única duplex, o dispositivo mestre SPI recebe apenas dados de um escravo. Desta forma, apenas um único dispositivo escravo pode ser acionado de uma só vez. Uma linha SS é usada para selecionar o dispositivo escravo. Usado as 3 linhas. Modo Half Duplex SPI (Apenas Escrita): No modo de gravação única half duplex, o dispositivo mestre SPI só transmite dados para um escravo e não recebe nenhum dado do escravo. Desta forma, a operação simultânea com vários dispositivos escravos é possível. Usado as 3 linhas. Esses são dois tipos de operação de comunicação do SPI... Deixe sei Joinha, Obrigado...

O objetivo deste artigo é definir os princípios da comunicação SPI, quais são suas vantagens e onde esses dispositivos são utilizados. Também vamos analisar os fundamentos básicos de hardware. Tipos de Comunicação Serial Uma vez que os equipamentos eletrônicos vêm agregando mais e mais funções, a utilização de diversos circuitos integrados torna-se cada vez mais comum. No entanto, não é mais possível estender longos barramentos de comunicação paralelos, pois tornariam as placas de circuito impresso caras e muito grandes. Logo, uma comunicação serial entre esses dispositivos se torna necessária. Diversas tecnologias de interligação serial entre dispositivos foram desenvolvidas, podendo ser separadas em duas grandes categorias, a comunicação síncrona e a comunicação assíncrona. Dentre os métodos de comunicações mais conhecidos, destacam-se três: UART: Universal Asynchronous Receiver Transmitter; SPI: Serial Peripheral Interface; I2C: Inter Integrated Circuit. Já estamos bastante familiarizados com a comunicação serial assíncrona pelo uso do padrão UART (RS232). No entanto, existem grandes vantagens no uso de uma comunicação serial síncrona em detrimento da assíncrona. Além disso, há grandes diferenças mesmo entre os protocolos síncronos. Apesar do padrão de cada protocolo definir limites máximos de taxas, cada fabricante possui a liberdade de desenvolver dispositivos com suas velocidades. Abaixo temos um comparativo entre diversos padrões dispositivos seriais: Como um exemplo de que esses limites podem ser ultrapassados, temos AT45BD0100D da Adesto. Essa memória SPI pode chegar até 66MHz (66Mbps) de taxa de transferência. Para o I2C, o 24FC64 da Microchip pode chegar a 1MHz (1Mbps). Na comunicação serial síncrona definimos também o conceito de Mestre-Escravo. Normalmente o gerador do sinal de sincronismo é definido como o Mestre (Master) da comunicação. Para os dispositivos que utilizam do sinal de sincronismo gerado damos a definição de Escravo (Slave). A ligação mais comum desse tipo de comunicação é um Master e vários Slaves. Comunicação SPI A comunicação SPI possui algumas características básicas. Primeiramente os sinais de comunicação possuem uma direção fixa e definida. Isso significa que sempre existem dois transistores definindo o estado de um pino (Push-Pull). Essa característica é uma das grandes diferenças entre outras comunicações seriais como I2C e OneWire, que possuem um mesmo barramento de dados para os sinais de entrada e saída através do esquema de dreno-aberto (Pull-Up). Apesar de utilizar dois sinais de comunicação de dados em vez de um, é possível atingir velocidades maiores de comunicação. Isso porque há pouca deformação do sinal. Outra característica é que toda troca de dados acontece sempre em ambas as direções. Em outras palavras, cada bit trocado entre o Master e um Slave trás um bit do Slave para o Master. Dessa forma, definimos que a comunicação é sempre full-duplex. Os pinos básicos de comunicação entre dispositivos SPI e o esquema padrão de ligação são dados conforme abaixo: O sinal de SS funciona como Seleção de Escravo (Slave Select). É um sinal ativo em nível baixo, o que significa que o dispositivo é selecionado quando este pino se encontra em nível baixo. No entanto, muitos dispositivos utilizam este sinal como sincronismo de frame. Dessa forma, é um sinal importante que deve ser respeitado. O Dispositivo O princípio básico de um dispositivo SPI é o Shift-Register. Esse tipo de dispositivo faz a conversão de um registrador paralelo para sinais seriais de acordo com clock. Cada borda recebida no terminal de clock do dispositivo significa um bit transferido. Da mesma forma esse tipo de dispositivo é capaz de receber dados vindos de maneira serial e convertê-los para um valor em um registrador paralelo. A SPI não apenas é capaz de fazer essa conversão serial/paralelo, como também possui o gerador de clock, o controle para a troca do frame e o slave-select. Dessa forma, tornando ele um dispositivo de comunicação completo. Na figura abaixo podemos observar como ele se dispõe. Forma de Onda Por padrão a comunicação SPI permite a configuração das bordas de comunicação do clock através de sua polaridade e fase. A configuração da polaridade se dá através de CPOL (Clock Polarity), e a configuração da fase se dá através de CPHA (Clock Phase). Seus modos possíveis são: Outra característica fundamental na comunicação é a definição da posição do bit mais significativo (MSB). Através de DORD é possível definir que o bit mais significativo será o primeiro (DORD = 0) ou o último (DORD = 1) bit trocado. É possível observar todas essas características através das duas imagens abaixo: Conclusão Pudemos observar as principais características da comunicação SPI, além de um comparativo de hardware com outros tipos de comunicação. Observamos diagramas do funcionamento do dispositivo e entendemos como se dá a forma de onda. Não esqueça de dar um Joinha! Escrito por: Francesco Sacco. https://www.embarcados.com.br/