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网站建设需要提供什么,wordpress 浏览记录,中国电信商圈经验分享,专门做消防器材的网站提示#xff1a;文章写完后#xff0c;目录可以自动生成#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言一、UART二、SPI二、IIC 前言 UART为异步串行通信#xff0c;使用各自的时钟控制数据的发送和接受过程#xff0c;不使用同步时钟#xff0c;而是使用一些特… 提示文章写完后目录可以自动生成如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言一、UART二、SPI二、IIC 前言 UART为异步串行通信使用各自的时钟控制数据的发送和接受过程不使用同步时钟而是使用一些特殊位起始位、停止位SPI、IIC为同步串行通信需要同步时钟。 通信三种模式 1单工通信双方设备发送器和接受器分工明确只能由发送器向接收器但一固定方向传输数据 2半双工两个设备均既是发送器也是接收器某一时刻只能向一个方式传输数据 3全双工两个设备均既是发送器也是接收器两台设备可以同时在两个方向上传输数据。 一、UART UART是一种使用异步串行通信方式的通用异步收发传输器他在发送数据时将并行数据转换成串行数据来传输在接受数据时将接收到的串行数据转换成并行数据。在硬件连接时发送端的Tx连接接收端的Rx即Rx与Tx连接Tx与Rx连接。 一、UART UART是一种使用异步串行通信方式的通用异步收发传输器他在发送数据时将并行数据转换成串行数据来传输在接受数据时将接收到的串行数据转换成并行数据。在硬件连接时发送端的Tx连接接收端的Rx即Rx与Tx连接Tx与Rx连接。 UART在进行数据发送和数据接受过程在的一帧数据由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四部分组成。通过特殊位可以通过移位寄存器将数据转换为并行数据。
空闲状态没有数据传输是高电平保持高电平表示线路和传输设备没有损坏 起始位数据开始传输时发送端首先发送一个低电平“0”来表示传输字符的开始 数据位数据位存放传输需要的数据一般是8位如果不使用奇偶校验位则为9位先发送低位在发送高位 校验位数据位加上这一位后使得“1”的位数应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 停止位数据结束标志通常有两位但只使用了一位为了结束数据传输UART将数据线保持在高电压1。 UART发送端与接收端必须在波特率上达成一致才能成功传输数据使用波特率可以提高数据的传输速度。 UART优点 1全双工数据传输只需要两条线 2不需要时钟或其他定时信号 3奇偶校验位确保将基本错误检查集成到数据包帧中。 UART缺点 1帧中数据的大小有限 2与并行通信相比数据传输速度要慢一些 3发送器和接收器必须统一传输规则并且选择合适的波特率。 1、RS232 信号采用负逻辑电平、单端传输方式工作。通过一根信号线发送一根信号线接受加上一根地线RS232可实现全双工通信。由于单端传输方式抗干扰能力差导致RS232标准通信距离短小于15米数据传输速率低等问题。另外RS232仅支持一对一通信存在无法实现多个设备互联的缺点 2、RS422 RS422采用差分传输平衡传输方式将最大传输速率提高到10Mbps当传输速率在100kbps以下时传输距离可达1200米。由于采用差分传输方式RS422需要4根信号线来实现全双工通信两根用于发送、两根用于接收一般会在加上一根地线。RS422允许在一条传输总线上连接最多10个接收器从而实现但个设备发送多个设备接受的功能。 3、RS485 RS485采用差分传输方式可以抑制共模干扰但是RS485只有两根信号线由发送和接收公用因此发送和接受不能同时进行只能实现半双工通信。RS485增加了多点、双向通信能力即允许多个发送器连接到同一条总线上各设备通过使能信号控制发送和接收过程。传输距离可达3000米最高数据传输速率为10Mbps。 RS232、RS485区别 1工作模式232全双工485半双工 2传输方式二者只是物理协议的通信接口标准485是差分传输方式232是单端传输方式通信程序没有太大区别 3信号线485接口组成半双工网络一般只需要两根信号线232一般只使用RXD、TXD、GND三条信号线 4传输距离485接口的最大传输距离为1200米实际上可达3000米232传输能力有限最大传输距离标准值为50米实际上能达到15米左右 5抗干扰性485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合抗噪声干扰性好232接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式共地传输容易产生共模干扰 6通信能力232纯属速率较低在异步传输时波特率位20Kbps485的数据最高传输速率位10Mbps 7电气电平值485的逻辑“1”以两线间的电压差位26V表示逻辑“0”以两线间的电压差为-26V表示。在232中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即逻辑“1”-515V逻辑“0”515V。 二、SPI Motorola公司开发的一种高速的、全双工、同步的通信总线外部引脚使用四根线。与IIC不同SPI没有明文标准SPI数据传输速度比IIC要快。SPI的四根信号线为SCLK、MOSI、MISO、SS。 SCLK时钟信号由主设备产生 MOSI主设备输出从设备输入 MISO从设备输出主设备输入 SS从设备使能信号由主设备控制。 SPI是单主设备通信协议即总线中只有一个中心设备能发起通信。在点对点的通信时SPI不需要寻址操作且为全双工通信效率高当存在多个从设备时每个从设备都有独立的时能信号硬件上比IIC要复杂。SPI当SPI主设备想读/写从设备时首先拉低从设备对应的SS线SS是低电平有效然后发送工作脉冲到时钟线上在相应的脉冲时间上主设备把信号发到MOSI实现写操作同时可对MISO采样而实现读操作。 SPI有四种传输模式模式0、模式1、模式2和模式3通过控制寄存器中的CPOL时钟极性和CPHA时钟相位来进行设置。它们的区别是定义了在时钟脉冲的哪条边沿转换(toggles)输出信号哪条边沿采样输入信号还有时钟脉冲的稳定电平值(即时钟信号无效时是高还是低)。主从设备必须使用相同的工作参数SCLK、CPOL、CPHA才能正常工作。如果有多个从设备并且它们使用了不同的工作参数那么主设备必须在读写不同从设备间重新配置这些参数。 SPI是一个环形总线结构SPI接口在内部硬件实际上是两个简单的、传输数据8位的移位寄存器。SPI不规定最大传输速率没有地址方案SPI也没规定通信应答机制没有规定流控制规则。 缺点 1没有指定的流控制 2没有应答机制确认是否接收到数据 二、IIC Philips公司开发的一种使用两根线连接所有外围芯片的总线协议两条信号线都是双向传输的IIC协议标准规定发起通信的设备称为主设备主设备发起一次通信后其它设备均为从设备。IIC是一种多向控制总线多个芯片可以连接到同一总线结构下每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源是多主设备的总线且没有物理芯片选择信号线没有仲裁逻辑电路只有两根信号线一条为双向数据传输的SDA一根是时钟线SCL。主从设备之间通信是利用每个从设备都有一个独立的地址主设备可以通过该地址与从设备进行通信。最初定义总线速度为100Kbps后来发展为400Kbps和3.4Mbps。 IIC协议规定  每一IIC设备都有一个唯一的七位设备地址  数据帧大小为8位的字节  数据(帧)中的某些数据位用于控制通信的开始、停止、方向(读写)和应答机制。 IIC数据传输速率有标准模式(100kbps)、快速模式(400kbps)和高速模式(3.4Mbps另外一些变种实现了低速模式(10kbps)和快速模式(1Mbps)。 从上图中可以看出START信号与STOP信号的电平变化。 START信号时钟信号SCL为高电平SDA由高电平跳变为低电平开始传输数据 STOP信号时钟信号SCL为高电平SDA由低电平跳变为高电平结束传输数据 IIC通信过程大概如下当起始信号发生时所有的从设备准备接受主设备发送的从设备地址7位设备地址加1位读写操作的数据帧从设备接收到地址后开始与自身地址进行比对如果相同则被选中并向主机发出应答ACK如果不同则进行等待状态等待STOP信号到来。当主设备收到应答后便开始传送或接收数据。数据帧大小为8位尾随一位的应答信号。主设备发送数据从设备应答相反主设备接数据主设备应答。当数据传送完毕主设备发送一个STOP信号向其它设备宣告释放总线其它设备回到初始状态。 基于IIC总线的物理结构总线上的START和STOP信号必定是唯一的。另外IIC总线标准规定SDA线的数据转换必须在SCL线的低电平期在SCL线的高电平期SDA线的上数据是稳定的。主设备向从设备写数据时SDA线由主设备控制从设备负责接受信号相反主设备读取从设备数据时SDA线由从设备控制主设备负责接受信号。 欢迎大家关注微信公众号深度学习与路径规划