幾種通信總線詳盡總結(jié)-wenkub
2023-07-11 20:17:12 本頁面
【正文】 器件，如EEPROM通信。但另一方面，并行總線比串行速度快。另外，在PCB板設(shè)計中并行總線需要更多的線來與其它外設(shè)接口，使PCB板面積更大、更復(fù)雜，從而增加了硬件成本。例如，用在汽車工業(yè)中的LIN串行總線只需要一根線來與從屬器件進行通信，Dallas公司的1Wire總線只使用一根線來輸送信號和電源。這些總線在速度、物理接口要求和通信方法學(xué)上都有所不同。本文詳細(xì)介紹了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的串行總線、驅(qū)動器和物理接口的特性，并為總線最優(yōu)選擇提供性能比較和選擇建議。由于在消費類電子產(chǎn)品、計算機外設(shè)、汽車和工業(yè)應(yīng)用中增加了嵌入式功能，對低成本、高速和高可靠通信介質(zhì)的要求也不斷增長以滿足這些應(yīng)用，其結(jié)果是越來越多的處理器和控制器用不同類型的總線集成在一起，實現(xiàn)與PC軟件、開發(fā)系統(tǒng)(如仿真器)或網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備進行通信。本文將對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的串行總線、驅(qū)動器和物理接口這些要求提供一個總體介紹，為選擇最優(yōu)總線提供指導(dǎo)并給出一個比較圖表(表1)。較少的線意味著所需要的控制器引腳較少。此外，工程師還可以很容易地將一個新器件加到一個串行網(wǎng)絡(luò)中去，而且不會影響網(wǎng)絡(luò)中的其它器件。例如，Rambus公司的“Redwood”，而最高的串行速度不會超過幾個兆赫。a. UART通信UART 首先將接收到的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)來傳輸。奇偶位可用來幫助錯誤校驗。b. 數(shù)據(jù)方向和通信速度數(shù)據(jù)傳輸可以首先從最低有效位(LSB)開始。UART波特率還受發(fā)送和接收線對距離(線長度)的影響。在計算機中，UART相連于產(chǎn)生兼容RS232規(guī)范信號的電路。a. SPI通信該總線通信基于主從配置。然而，最常用的時鐘設(shè)置基于時鐘極性(CPOL)和時鐘相位(CPHA)兩個參數(shù)，CPOL定義SPI串行時鐘的活動狀態(tài)，而CPHA定義相對于SO數(shù)據(jù)位的時鐘相位。例如，Xicor公司的SPI串行器件傳輸速度能達(dá)到5MHz。3. I2C總線I2C是由飛利浦公司開發(fā)的雙線同步總線。圖1顯示了使用兩個主控和三個從器件相連接的例子。然而，總線中器件的數(shù)目取決于總線的電容量，必須限制在400pF以內(nèi)。每一個數(shù)據(jù)字節(jié)長度為8 位，單次傳送的字節(jié)數(shù)并沒有限制。此時，從屬器件會將SCL線拉至低電平來保持總線，這迫使主控器件進入等待狀態(tài)，直至從屬器件準(zhǔn)備就緒。此外，SPI具有一個內(nèi)在地址功能，不需要設(shè)計一個額外的寄存器來測試地址，從而減少軟件和硬件的設(shè)計開銷。a. CAN通信當(dāng)總線空閑時，任何CAN節(jié)點都可以開始數(shù)據(jù)發(fā)送。根據(jù)CAN規(guī)范有兩種數(shù)據(jù)幀格式，它們的唯一本質(zhì)區(qū)別在于標(biāo)識符的長度：CAN標(biāo)準(zhǔn)幀，也稱為 ，支持11位長度的標(biāo)識符；另一個是CAN擴展幀，支持29位長度的標(biāo)識符。超載幀：超載幀由一個忙的CAN節(jié)點送出，以請求在前后數(shù)據(jù)幀之間增加一個額外的延遲。此外，富士通的MB90443微控制器能靈活地將兩個CAN控制器的消息緩沖器組合在一個中，以形成能緩沖32個消息的緩沖器。d. 數(shù)據(jù)方向和通信速度數(shù)據(jù)字節(jié)的
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