单页面网站推广方法,平台网站建设方案模板,wordpress两人共用,中国国际室内设计网官网在嵌入式系统中#xff0c;板上通信接口是指用于将各种集成电路与其他外围设备交互连接的通信通路或总线。以下内容为常用板上通信接口#xff1a;包括I2C、SPI、UART、1-Wire#xff1a;I2C总线I2C总线是一种同步、双向、半双工的两线式串行接口总线。这里#xff0c;半双… 在嵌入式系统中板上通信接口是指用于将各种集成电路与其他外围设备交互连接的通信通路或总线。以下内容为常用板上通信接口包括I2C、SPI、UART、1-WireI2C总线I2C总线是一种同步、双向、半双工的两线式串行接口总线。这里半双工的含义是指在任意给定的时刻只有一个方向上是可以通信的。I2C总线最早由Philips半导体公司于20世纪80年代研发面市。I2C最初的设计目标是为微处理器/微控制器系统与电视机外围芯片之间的连接提供简单的方法。I2C总线由两条总线组成串行时钟线SCL和串行数据线SDA。SCL线——负责产生同步时钟脉冲。SDA线——负责在设备间传输串行数据。I2C总线是共享的总线系统因此可以将多个I2C设备连接到该系统上。连接到I2C总线上的设备既可以用作主设备也可以用作从设备。主设备负责控制通信通过对数据传输进行初始化/终止化来发送数据并产生所需的同步时钟脉冲。从设备则是等待来自主设备的命令并响应命令接收。主设备和从设备都可以作为发送设备或接收设备。无论主设备是作为发送设备还是接收设备同步时钟信号都只能由主设备产生。在相同的总线上I2C支持多个主设备的同时存在。图1-1显示了I2C总线上主设备和从设备的连接关系。当总线空闲时SDA 和SCL 都处于高电平状态当主机要和某个从机通讯时会先发送一个开始条件然后发送从机地址和读写控制位接下来传输数据主机发送或者接收数据数据传输结束时主机会发送停止条件。传输的每个字节为8 位高位在前低位在后。开始条件SCL 为高电平时主机将SDA 拉低表示数据传输即将开始。从机地址主机发送的第一个字节为从机地址高7 位为地址最低位为R/W 读写控制位1 表示读操作0 表示写操作。一般从机地址有7 位地址模式和10 位地址模式两种如果是10 位地址模式第一个字节的头7 位是11110XX 的组合其中最后两位XX是10 位地址的两个最高位第二个字节为10 位从机地址的剩下8 位如下图所示应答信号每传输完成一个字节的数据接收方就需要回复一个ACKacknowledge。写数据时由从机发送ACK读数据时由主机发送ACK。当主机读到最后一个字节数据时可发送NACKNotacknowledge然后跟停止条件。数据从机地址发送完后可能会发送一些指令依从机而定然后开始传输数据由主机或者从机发送每个数据为8 位数据的字节数没有限制。重复开始条件在一次通信过程中主机可能需要和不同的从机传输数据或者需要切换读写操作时主机可以再发送一个开始条件。停止条件在SDA 为低电平时主机将SCL 拉高并保持高电平然后在将SDA 拉高表示传输结束。SPI总线SPI总线是同步、双向、全双工的4线式串行接口总线最早由Motorola公司提出。SPI是由“单个主设备多个从设备”构成的系统。需要说明的是在系统中只要任意时刻只有一个主设备是处于激活状态的就可以存在多个SPI主设备。常运用于EEPROM、FLASH、实时时钟、AD转换器、数字信号处理器和数字信号解码器之间实现通信。为了实现通信SPI共有4条信号线分别是1主设备出、从设备入Master Out Slave InMOSI由主设备向从设备传输数据的信号线也称为从设备输入Slave Input/Slave Data InSI/SDI。2主设备入、从设备出Master In Slave OutMISO由从设备向主设备传输数据的信号线也称为从设备输出Slave Output/Slave Data OutSO/SDO。3串行时钟Serial ClockSCLK传输时钟信号的信号线。4从设备选择Slave SelectSS用于选择从设备的信号线低电平有效。SPI使用方法上图所示芯片有2 个SPI 控制器SPI 控制器对应SPI 主设备每个SPI 控制器可以连接多个SPI从设备。挂载在同一个SPI 控制器上的从设备共享3 个信号引脚SCK、MISO、MOSI但每个从设备的CS 引脚是独立的.主设备通过控制CS 引脚对从设备进行片选一般为低电平有效。任何时刻一个SPI 主设备上只有一个CS 引脚处于有效状态与该有效CS 引脚连接的从设备此时可以与主设备通信。所以SPI通信方式可以使用“一主多从”的结构进行通信。每个连接到总线上的器件都有唯一的地址主设备启动数据传输并产生时钟信号从设备被主设备寻址同一时刻只允许有一个主设备。从设备的时钟由主设备通过SCLK 提供MOSI、MISO 则基于此脉冲完成数据传输。SPI 的工作时序模式由CPOLClock Polarity时钟极性和CPHAClock Phase时钟相位之间的相位关系决定CPOL 表示时钟信号的初始电平的状态CPOL 为0 表示时钟信号初始状态为低电平为1 表示时钟信号的初始电平是高电平。CPHA 表示在哪个时钟沿采样数据CPHA 为0 表示在首个时钟变化沿采样数据而CPHA 为1 则表示在第二个时钟变化沿采样数据。根据CPOL 和CPHA 的不同组合共有4 种工作时序模式CPOL0CPHA0、CPOL0CPHA1、CPOL1CPHA0、CPOL1CPHA1UARTUART——通用异步收发传输器UART 作为异步串口通信协议的一种工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。在应用程序开发过程中使用频率较高的数据总线。基于UART的数据传输是异步形式的串行数据传输。基于UART的串行数据传输不需要使用时钟信号来同步传输的发送端和接收端而是依赖于发送设备和接收设备之间预定义的配置。对于发送设备和接收设备来说两者的串行通信配置波特率、单位字的位数、奇偶校验、起始位数与结束位、流量控制应该设置为完全相同。通过在数据流中插入特定的比特序列可以指示通信的开始与结束。当发送一个字节数据的时候需要在比特流的开头加上起始位并在比特流的末尾加上结束位。数据字节的最低位紧接在起始位之后。UART 串口的特点是将数据一位一位地顺序传送只要2 根传输线就可以实现双向通信一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。UART 串口通信有几个重要的参数分别是波特率、起始位、数据位、停止位和奇偶检验位对于两个使用UART 串口通信的端口这些参数必须匹配否则通起始位表示数据传输的开始电平逻辑为“0” 。数据位可能值有5、6、7、8、9表示传输这几个bit 位数据。一般取值为8因为一个ASCII 字符值为8 位。奇偶校验位用于接收方对接收到的数据进行校验校验“1” 的位数为偶数(偶校验) 或奇数(奇校验)以此来校验数据传送的正确性使用时不需要此位也可以。停止位表示一帧数据的结束。电平逻辑为“1”。波特率串口通信时的速率它用单位时间内传输的二进制代码的有效位(bit) 数来表示其单位为每秒比特数bit/s(bps)。常见的波特率值有4800、9600、14400、38400、115200 等数值越大数据传输的越快波特率为115200 表示每秒钟传输115200 位数据。1-Wire接口1-Wire接口是由Maxim Dallas半导体公司首页为http://www.maxim-ic.com开发的异步半双工通信协议也称为Dallas 1-Wire®协议。其中按照主-从通信模型只使用单条信号线DQ实现通信。1-Wire总线的一个重要特征在于该总线允许在信号线上传输能量。1-Wire接口支持在总线上连接单个主设备以及一个或多个从设备。并行接口板上并行接口parallel interface通常用于系统与外围设备之间的通信其中外围设备通过存储器映射到系统的主控端。只要嵌入式系统的主控处理器/控制器含有并行总线支持并行总线的设备就可以直接连接到该总线系统上。外围设备与主控端之间具有控制信号接口可以控制并行总线上的数据通信。这里通信的控制信号包括读/写信号和设备选择信号。一般说来外围设备具有设备选择线只有当主控处理器选通该线的时候该设备才是有效的。数据传输的方向可以是从主控端到外围设备也可以是从外围设备到主控端这是通过读和写控制信号线进行控制的。只有主控处理器能够控制读控制信号和写控制信号。一般说来外围设备通过存储器映射到主控处理器从而可以访问分配的地址范围。此时设备需要使用地址译码电路来产生芯片选择信号。当处理器选择的地址位于设备指定范围内的时候译码电路对芯片选择线进行触发从而激活设备。然后处理器可以使能相应的控制线分别是RD与WD从而由设备读出数据或者是向设备写入数据。为了实现并行通信系统需要严格遵循时序规范。前面已经提到过并行通信是由主控处理器启动的。如果某外围设备想要对通信进行初始化那么可以向处理器发出中断告知相关信息。为了实现上述功能设备的中断线需要连接到处理器的中断线上并且主控处理器需要触发相应的中断。需要说明的是主控处理器的数据总线宽度决定了并行接口的宽度可以是4位、8位、16位、32位、64位等。设备支持的总线宽度应该与主控处理器完全相同。END来源博客园作者Iriczhao版权归原作者所有如有侵权请联系删除。IT技术分享社区个人博客网站https://programmerblog.xyz文章推荐程序员效率画流程图常用的工具程序员效率整理常用的在线笔记软件远程办公常用的远程协助软件你都知道吗51单片机程序下载、ISP及串口基础知识硬件断路器、接触器、继电器基础知识
