【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4種通信介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 10Base5 通常被稱為“粗以太網(wǎng)（ Thick Ether）電纜”，建議為黃色，每隔 ，標(biāo)明分接頭插入處，連接處通常采用插入式分接頭，將其觸針小心地插入到同軸電纜的內(nèi)芯。名稱 10Base5表示的意思是：工作速率為 10Mbit/s，采用基帶信號(hào)，最大支持段長(zhǎng)為 500m，每段節(jié)點(diǎn)數(shù)為 100。 10Base2 稱為“細(xì)以太網(wǎng)（ Thin Ether）”電纜，很容易彎曲，其接頭處采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 BNC連接器組成 T型插座，使用靈活，可靠性高?！凹?xì)以太網(wǎng)”電纜價(jià)格低廉，安裝方便，但是使用范圍只有 200m，并且每個(gè)電纜段內(nèi)接點(diǎn)容量為 30。 4種通信介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 10BaseT 所有站點(diǎn)均連接到一個(gè)中心集線器（ Hub）上，通常這些連線是電話公司的雙絞線，其每段節(jié)點(diǎn)數(shù)為 1024。 增添或移去節(jié)點(diǎn)變得十分簡(jiǎn)單，并且很容易檢測(cè)到電纜故障。電纜的最大有效長(zhǎng)度為距集線器 100m，即使是高質(zhì)量的雙絞線（ 5類線），最大長(zhǎng)度可能也只有 150m，大集線器的價(jià)格也較高。 10BaseF 采用光纖介質(zhì) 連接器和終止器的價(jià)格十分昂貴，有極好的抗干擾性，常用于辦公大樓或相距較遠(yuǎn)的集線器間的連接，電纜的最大有效長(zhǎng)度為距集線器 2022m，每段節(jié)點(diǎn)數(shù)為 1024。 并行接口 采用并行協(xié)議的傳送方式：兩個(gè)電子設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通過(guò)由 多條數(shù)據(jù)線 組成的總線，一次可以同時(shí)傳送多位數(shù)據(jù)。 典型的并行協(xié)議的應(yīng)用是微機(jī)系統(tǒng)的打印機(jī)接口，稱為打印機(jī)的 并行端口 （ Parallel Port，簡(jiǎn)稱并口），并口將數(shù)據(jù)以一次多個(gè)位的方式通過(guò)并行傳輸線，傳送到打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的譯碼，之后打印出來(lái)。 并行接口的特點(diǎn) 并行接口 傳輸數(shù)據(jù)量大、速度快、控制簡(jiǎn)單。 傳輸長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，電子線路間將產(chǎn)生電容效應(yīng)，因此數(shù)據(jù)傳輸總線的長(zhǎng)度受到一定限制，抗干擾能力差，影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_率。 串行接口 1. RS232 2. IEEE1394 3. USB 4. … RS232 RS232是由 EIA所制定的一個(gè) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的串行異步通信標(biāo)準(zhǔn) ，包括 機(jī)械特性規(guī)范 和 電氣特性規(guī)范 。 RS232的 物理接口 形式： DB DB25。 RS232端口 DB9引腳定義 RS232 RS232通信信號(hào)電平為 177。 5~15V，采用 負(fù)邏輯 ，即 15V~5V表示“ 1”， +5V~+15V表示“ 0”。 負(fù)邏輯 不同于數(shù)字電路的 0~3V或 0~5V，因此以 RS232的方式進(jìn)行通信，需要進(jìn)行 電平轉(zhuǎn)換 。 比特率 是用來(lái)決定位傳送與接收的速度， RS232常用的比特率為 2400~19200bit/s。 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)， RS232的雙方電子設(shè)備必須事先設(shè)置好比特率，才可以順利完成數(shù)據(jù)的收發(fā)工作。 RS232的控制傳輸部分稱為 UART（ Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）接口 。 RS232 實(shí)現(xiàn) RS232傳輸?shù)?UART芯片 包含有 接收器 與 發(fā)送器 。 接收器會(huì)持續(xù)不斷監(jiān)控 RX（ Receive）引腳，檢查是否有數(shù)據(jù)的 起始位 ，通常信號(hào)由高電平轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗娖奖硎緸?起始位 。當(dāng)檢測(cè)到起始位后，接收器對(duì) RX引腳以設(shè)置的比特率進(jìn)行信號(hào)采樣，將接收到的信號(hào)存入寄存器中。 數(shù)據(jù)接收完畢后，通知其他需要數(shù)據(jù)的電子組件將 UART芯片中的數(shù)據(jù)由寄存器取出。 常見的 UART芯片，最高比特率可以達(dá)到 1152kbit/s，擁有64字節(jié)的 接收寄存器 。 許多嵌入式處理器己內(nèi)置了 UART功能模塊，只要利用為處理器提供的指令集設(shè)置通信比特率、流量控制方式、奇偶校驗(yàn)位等到相應(yīng)寄存器中，即可方便地實(shí)現(xiàn) RS232的通信功能。 UART的功能 將計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳送過(guò)來(lái)的 并行數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為輸出的 串行數(shù)據(jù) 流。 將計(jì)算機(jī)外部傳來(lái)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供給計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用并行數(shù)據(jù)的器件。 在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入 奇偶校驗(yàn)位 ，并對(duì)從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。 在輸出數(shù)據(jù)流中加入 啟 /停標(biāo)記 ，并從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟 /停標(biāo)記。 處理由鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的 中斷信號(hào) （鍵盤和鼠標(biāo)也是串行設(shè)備）。 處理計(jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備的 同步管理 問(wèn)題。 通用串行總線（ Universal Serial Bus， USB） USB為 PC的 外設(shè)擴(kuò)充 提供了一個(gè)很好的解決方案 所有的外設(shè)都在 機(jī)箱外連接 ，連接外設(shè)不必再打開機(jī)箱。 允許外設(shè) 熱插拔 ，而不必關(guān)閉主機(jī)電源。 采用 “級(jí)聯(lián)” 方式。 每個(gè) USB設(shè)備用一個(gè) USB插頭連接到一個(gè)外設(shè)的 USB插座上，而其本身又提供一個(gè) USB插座供下一個(gè) USB外設(shè)連接使用，通過(guò)這種類似 菊花鏈 式的連接，一個(gè) USB控制器可以連接多達(dá) 127個(gè)外設(shè)。 外設(shè)間的距離（線纜長(zhǎng)度）可達(dá) 5m。 USB能夠智能識(shí)別 USB鏈上外圍設(shè)備的插入和拆卸。 USB的主要特性 （ 1）速度快 480Mbit/s。 （ 2）使用方便 可以帶電插拔各種硬件，不用擔(dān)心硬件是否會(huì)因此損壞。 支持多個(gè)不同設(shè)備的級(jí)聯(lián)，一個(gè) USB接口最多可以連接 127個(gè) USB設(shè)備 沒(méi)有 IRQ沖突的問(wèn)題。單獨(dú)使用自己的保留中斷，因此不會(huì)額外占用電腦有限的資源。 （ 3）自取電 不需要用單獨(dú)的供電系統(tǒng)，接口內(nèi)置了取電裝置，可以向低壓設(shè)備提供 5V電源。 USB的主要結(jié)構(gòu) 控制器 接收和執(zhí)行由系統(tǒng)向 USB發(fā)出的各種命令。 控制器驅(qū)動(dòng)程序 向控制器發(fā)送各種命令和向系統(tǒng)回饋各種信息。 USB芯片驅(qū)動(dòng)程序 使操作系統(tǒng)能夠?qū)?USB進(jìn)行支持。 USB設(shè)備 是各種與 PC的 USB接口相連的設(shè)備。 USB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 是使操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng) USB誼箏的程序。 USB的傳輸方式 （ 1）實(shí)時(shí)傳輸方式 有固定的傳輸速率，雙方 USB設(shè)備必須先協(xié)議好一個(gè)固定的數(shù)據(jù)傳輸速率。 適用于多媒體影音設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。 （ 2）中斷傳輸方式 USB不支持硬件的中斷方式，因此 USB所提供的中斷傳輸方式實(shí)質(zhì)是一種周期性檢查，檢查設(shè)備是否有數(shù)據(jù)傳輸。 適合于 USB接口的鍵盤、鼠標(biāo)或者是搖桿。 USB的傳輸方式 （ 3）批量傳輸方式 沒(méi)有固定的傳輸速率。 適合于需傳輸大批量數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。 例如，打印機(jī)、掃描儀等設(shè)備。 （ 4）控制傳輸方式 一種雙向的數(shù)據(jù)傳輸模式。包含了三種控制類型：讀取、寫入、無(wú)數(shù)據(jù)控制。 數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)，控制器會(huì)以 CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)碼）做數(shù)據(jù)正確性的檢查，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤且無(wú)法復(fù)原時(shí)，數(shù)據(jù)將被重傳。 USB連接器 A類連接器主要應(yīng)用于 USB設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街髟O(shè)備（ Host）的場(chǎng)合。 B類連接器主要應(yīng)用于主設(shè)備將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?USB設(shè)備（ Client）的場(chǎng)合。 IEEE1394 IEEE1394是一種高速串行總線，亦稱為火線（ Fire wire）。 IEEE1394與 USB的共同點(diǎn) 都是一種通用外接設(shè)備接口 都可以快速傳輸大量數(shù)據(jù) 都能連接多個(gè)不同設(shè)備 都支持熱插拔 都可以不用外部電源 IEEE1394（與 USB的區(qū)別） （ 1）傳輸速率不同 ； IEEE1394主要應(yīng)用于需要高速率的設(shè)備。 （ 2）連接方式不同 USB采用 主從連接方式 ，必需 Hub（集線器）實(shí)現(xiàn)互連，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中最多可連接 127臺(tái)設(shè)備； IEEE1394采用 多主方式 ，不需要 Hub，可以用網(wǎng)橋連接多個(gè) IEEE1394網(wǎng)絡(luò)，在用 IEEE1394實(shí)現(xiàn)了 63臺(tái) IEEEl394設(shè)備之后還可以用網(wǎng)橋?qū)⑵渌?IEEE1394網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，達(dá)到 無(wú)限制連接 。 （ 3）智能化不同 USB以 Hub來(lái)判斷連接設(shè)備的增減； IEEE1394網(wǎng)絡(luò)可以在其設(shè)備進(jìn)行增減時(shí) 自動(dòng)重設(shè)網(wǎng)絡(luò) 。 無(wú)線接入技術(shù) 常見的無(wú)線協(xié)議 紅外線 藍(lán)牙 GPRS CDMA … 紅外線 紅外線收發(fā)模塊 紅外線發(fā)光二級(jí)管 就是發(fā)射紅外線波的單元，所發(fā)射的紅外線波長(zhǎng)在 ~。 硅晶 PIN光敏二極管 是接收紅外線信號(hào)的單元，所接收到的信號(hào)會(huì)傳送到 控制電路 中。 ~，傳輸速度為，有效距離在 1m之內(nèi)，發(fā)射接收角度在 30176。 之內(nèi)； 4Mbit/s； VFIR的傳輸速度可達(dá)16Mbit/s，有效距離達(dá)到 8m。 藍(lán)牙 藍(lán)牙模塊 是一個(gè)無(wú)線通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 藍(lán)牙模塊的無(wú)線通信頻率在一個(gè)不需要額外向管理單位提出申請(qǐng)的無(wú)線電通信頻帶（ Industrial Scientific MedicalISM ）內(nèi)，其頻帶頻率范圍大約在 ~。 藍(lán)牙模塊所發(fā)射的信號(hào)，可以在很多無(wú)線噪聲的環(huán)境下仍然保持它的準(zhǔn)確性，并將數(shù)據(jù)正確地傳輸?shù)剿{(lán)牙接收模塊中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理工作。 藍(lán)牙（模塊） 藍(lán)牙無(wú)線信號(hào)經(jīng) 無(wú)線傳輸收發(fā)單元 接收后，會(huì)將信號(hào)數(shù)據(jù)傳送到 基頻處理單元 ，進(jìn)行無(wú)線信號(hào)處理的工作，處理好的數(shù)字信號(hào)通過(guò) 數(shù)據(jù)傳輸接口 ，傳送到微處理器中進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理工作。 藍(lán)牙模塊和紅外線收發(fā)模塊的比較 藍(lán)牙模塊 紅外線收發(fā)模塊 傳輸距離 10m 1m 傳輸特性 可以在任何角度進(jìn)行傳輸操作 只能在特定角度范圍內(nèi)進(jìn)行直接的傳輸操作 安全機(jī)制 具有完整安全機(jī)制 安全性低 移動(dòng)性 可以在嵌入式系統(tǒng)移動(dòng)時(shí)進(jìn)行傳輸操作 需要在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行傳輸操作 傳輸速度 1Mbit/s 4Mbit/s 價(jià)格 無(wú)線局域網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn) 域網(wǎng)設(shè)備彼此兼容并且穩(wěn)定地進(jìn)行無(wú)線傳輸而設(shè)計(jì)的。 短距離無(wú)線通信 方式，一般只在家庭范圍內(nèi)使用，避免了接線的麻煩。 最多是以大功率無(wú)線橋接器實(shí)現(xiàn)小區(qū)內(nèi)覆蓋，要在整個(gè)城市或者更大范圍實(shí)現(xiàn)覆蓋，成本太高。 小范圍內(nèi)的無(wú)線接入 。 例如，在一些條件好的機(jī)場(chǎng)、酒店、餐廳和商鋪已開始提供該項(xiàng)無(wú)線接入服務(wù)。 （續(xù)） 無(wú)線傳輸協(xié)議 ，帶寬（相當(dāng)于速率）為 54Mbit/s。 ，帶寬為11Mbit/s，具有基本的加密機(jī)制（ Wired Equivalent Privacy Mechanism），可以用來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，并且還可確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴? 內(nèi)置了 ，用戶可以將 PCMCIA接口的 插在具有 PCMCIA擴(kuò)充槽上，如果在 300m范圍有 無(wú)線橋接器（ Wireless Access Points） ，就可以連接上網(wǎng)。 。為了實(shí)現(xiàn) 54Mbit/s的傳輸速度，采用了與 OFDM（正交頻分復(fù)用）調(diào)制方式。 GPRS、 CDMA以及 3G通信 廣域網(wǎng)移動(dòng)通信 通?？煞譃槿? 第一代是模擬的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。 第二代是數(shù)字通信，包括 GSM、 CDMA等。 第三代是分組型的移動(dòng)業(yè)務(wù)，稱為 3G。 GPRS GPRS（ General Packet Radio System，通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)）是介于第二代和第三代之間的一種技術(shù)，通常稱為 。 GPRS是一個(gè)混合體，采用 TDMA方式傳輸語(yǔ)音，采用分組的方式傳輸數(shù)據(jù)，遵循歐洲電信協(xié)會(huì) GSM系統(tǒng)中有關(guān)分組數(shù)據(jù)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，提供 。 CDMA CDMA（ Code Division Multiple Access，碼分多址）是一種擴(kuò)展頻譜多址數(shù)據(jù)通信技術(shù)。 3G （ 3rd Generation） 第三代數(shù)字通信 3G 與前兩代的主要區(qū)別是傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度有所提升，它能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。 3G數(shù)據(jù)速率要求在低速或靜止?fàn)顟B(tài)下能夠達(dá)到 2Mbit/s，在高速車載環(huán)境下達(dá)到 384kbit/s，因此能夠更好地滿足用戶的各種通信需求。 幾種無(wú)線接入技術(shù)的比較 I/O接口原理基礎(chǔ) 嵌入式最小系統(tǒng)的擴(kuò)展 總線原理 I/O接口結(jié)構(gòu)、功能