解析IIC總線、SPI總線、串口232、422、485通信、TCP/IP協(xié)議
IIC總線協(xié)議:
I2C總線是由Philips公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。
SDA(串行數(shù)據(jù)線)和SCL(串行時(shí)鐘線)都是雙向I/O線,接口電路為開漏輸出.需通過上拉電阻接電源VCC.當(dāng)總線空閑時(shí).兩根線都是高電平,連接總線的外同器件都是CMOS器件,輸出級也是開漏電路.在總線上消耗的電流很小,因此,總線上擴(kuò)展的器件數(shù)量主要由電容負(fù)載來決定,因?yàn)槊總€(gè)器件的總線接有一定的等效電容.而線路中電容會影響總線傳輸速度.當(dāng)電容過大時(shí),有可能造成傳輸錯(cuò)誤.所以,其負(fù)載能力為400pF,因此可以估算出總線允許長度和所接器件數(shù)量。
主器件用于啟動總線傳送數(shù)據(jù),并產(chǎn)生時(shí)鐘以開放傳送的器件,此時(shí)任何被尋址的器件均被認(rèn)為是從器件.在總線上主和從、發(fā)和收的關(guān)系不是恒定的,而取決于此時(shí)數(shù)據(jù)傳送方向。如果主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)給從器件,則主機(jī)首先尋址從器件,然后主動發(fā)送數(shù)據(jù)至從器件,最后由主機(jī)終止數(shù)據(jù)傳送;如果主機(jī)要接收從器件的數(shù)據(jù),首先由主器件尋址從器件.然后主機(jī)接收從器件發(fā)送的數(shù)據(jù),最后由主機(jī)終止接收過程。在這種情況下.主機(jī)負(fù)責(zé)產(chǎn)生定時(shí)時(shí)鐘和終止數(shù)據(jù)傳送。
SPI總線協(xié)議:
SPI是串行外設(shè)接口(Serial Peripheral Interface)的縮寫。SPI,是一種高速的,全雙工,同步的通信總線,并且在芯片的管腳上只占用四根線,節(jié)約了芯片的管腳,同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間,提供方便,正是出于這種簡單易用的特性,如今越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議,比如AT91RM9200。
232通信協(xié)議:
RS-232是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制訂并發(fā)布的,RS-232在1962年發(fā)布,命名為EIA-232-E,作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-232(ANSI/EIA-232標(biāo)準(zhǔn))是IBM-PC及其兼容機(jī)上的串行連接標(biāo)準(zhǔn)。可用于許多用途,比如連接鼠標(biāo)、打印機(jī)或者M(jìn)odem,同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動和連線的改進(jìn),實(shí)際應(yīng)用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標(biāo)準(zhǔn)的值。RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點(diǎn)對點(diǎn)的通信。RS-232串口通信最遠(yuǎn)距離是50英尺。
422通信協(xié)議:
RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”,它定義了接口電路的特性。實(shí)際上還有一根信號地線,共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動能力,故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn),最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備(Master),其余為從設(shè)備(Slave),從設(shè)備之間不能通信,所以RS-422支持點(diǎn)對多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k,故發(fā)端最大負(fù)載能力是10×4k+100Ω(終接電阻)。
485通信協(xié)議:
RS-485(EIA-485標(biāo)準(zhǔn))是RS-422的改進(jìn),因?yàn)樗黾恿嗽O(shè)備的個(gè)數(shù),從10個(gè)增加到32個(gè),同時(shí)定義了在最大設(shè)備個(gè)數(shù)情況下的電氣特性,以保證足夠的信號電壓。有了多個(gè)設(shè)備的能力,你可以使用一個(gè)單個(gè)RS-485口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。出色抗噪和多設(shè)備能力,在工業(yè)應(yīng)用中建立連向PC機(jī)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其他數(shù)據(jù)收集控制器、HMI或者其他操作時(shí),串行連接會選擇RS-485。RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422設(shè)備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過4000英尺的線進(jìn)行串行通行。
TCP/IP協(xié)議:
TCP/IP是一個(gè)協(xié)議族,是因?yàn)門CP/IP協(xié)議包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等許多協(xié)議,這些協(xié)議一起稱為TCP/IP協(xié)議。
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