シングルエンドとは?I2C・SCI・UARTと同じではない？違いを説明

シングルエンドとI²C、SCI、UARTの違い

シングルエンドとは？

 

• シングルエンドは信号伝送方式の一つであり、**1本の信号線と基準電位（グラウンド）**で構成される。
• 信号の「高電位」または「低電位」に基づいて、データ（0または1）を表現します。
• 例: UARTやSCI（シリアルコミュニケーションインターフェース）はシングルエンド伝送を利用することが一般的。

 

I²C、SCI、UARTとは？

これらは通信プロトコルやインターフェース仕様であり、シングルエンド伝送を使用する場合もあれば、そうでない場合もあります。

1. I²C（Inter-Integrated Circuit）
   • 特徴:
     • **2本のシングルエンド信号線（SDA, SCL）**を使用。
     • マスター-スレーブ型の同期式通信。
     • プルアップ抵抗が必要。
   • シングルエンドと異なる点:
     • 2本の信号線を使うが、片方（SDA）がデータ線として使われるため、厳密には「シングルエンド伝送に基づいたプロトコル」ともいえる。
2. SCI（Serial Communication Interface）
   • 特徴:
     • シングルエンド信号を使用する一般的なシリアル通信方式。
     • フルデュプレックス通信（送信線と受信線が独立している）。
   • シングルエンドとの関連性:
     • 物理的にはシングルエンド伝送であり、直接的な対応があります。
3. UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）
   • 特徴:
     • 非同期シリアル通信方式。
     • Tx（送信）とRx（受信）の2本のシングルエンド信号線を使用。
   • シングルエンドとの関連性:
     • シングルエンド伝送そのもので動作します。

違いのまとめ

項目	シングルエンド	I²C	SCI	UART
定義	信号線1本＋基準電位での伝送方式	同期式通信プロトコル	シリアル通信インターフェース	シリアル通信プロトコル
信号構成	1本の信号線（例: TxやRx）	SDA, SCLの2本	Tx（送信）、Rx（受信）	Tx（送信）、Rx（受信）
同期方式	伝送方式そのものには同期/非同期の区別なし	同期式	同期式	非同期式
特徴	伝送方式（通信プロトコルとは別）	通信プロトコル、同期式	通信仕様、フルデュプレックス通信可能	通信プロトコル、非同期式

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まとめ: シングルエンドとプロトコルの関係

• シングルエンドは伝送方式であり、I²C、SCI、UARTはそれを利用する通信プロトコルやインターフェースです。
• I²Cは2本の信号線を使いますが、SDAとSCLが独立しているため、部分的にシングルエンドの概念に近いです。
• SCIやUARTは、シングルエンド伝送をそのまま使用します。

シングルエンドを基盤としてプロトコルが設計されているため、これらは完全に別物ではなく、相互に関連しています。ただし、シングルエンドそのものは通信仕様やプロトコルに依存しない、もっと基本的な電気的伝送方式です。