色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

一文帶你讀懂UART、TTL、RS232、RS422、RS485、CAN、USB

硬件筆記本 ? 來源:硬件筆記本 ? 2023-03-28 10:57 ? 次閱讀

原文鏈接:UART、I2C、SPI、TTL、RS232、RS422RS485、CANUSB、SD卡、1-WIRE、Ethernet (qq.com)

UART、I2C、RS485……這些通信雖然都普遍在用,但解釋起來也是模棱兩可,覺得有必要整理一下,目的是鞏固和區分。文章有點長,建議先收藏,需要的時候再拿出來看。

UART通用異步收發器

UART口指的是一種物理接口形式(硬件)。

3ff3fd9a-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

UART是異步,全雙工串口總線。它比同步串口復雜很多。有兩根線,一根TXD用于發送,一根RXD用于接收。

UART的串行數據傳輸不需要使用時鐘信號來同步傳輸,而是依賴于發送設備和接收設備之間預定義的配置。

對于發送設備和接收設備來說,兩者的串行通信配置應該設置為完全相同。

40075a52-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

起始位:表示數據傳輸的開始,電平邏輯為“0” 。

數據位:可能值有5、6、7、8、9,表示傳輸這幾個bit 位數據。一般取值為8,因為一個ASCII 字符值為8 位。

奇偶校驗位:用于接收方對接收到的數據進行校驗,校驗“1” 的位數為偶數(偶校驗) 或奇數(奇校驗),以此來校驗數據傳送的正確性,使用時不需要此位也可以。

停止位:表示一幀數據的結束。電平邏輯為“1”。

如果用通用IO口模擬UART總線,則需一個輸入口,一個輸出口。

I2C總線

I2C總線是一種同步、半雙工雙向的兩線式串口總線。它由兩條總線組成:串行時鐘線SCL和串行數據線SDA。

SCL線——負責產生同步時鐘脈沖。

SDA線——負責在設備間傳輸串行數據。

該總線可以將多個I2C設備連接到該系統上。連接到I2C總線上的設備既可以用作主設備,也可以用作從設備。

400cbf38-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

主設備負責控制通信,通過對數據傳輸進行初始化,來發送數據并產生所需的同步時鐘脈沖。從設備則是等待來自主設備的命令,并響應命令接收。

主設備和從設備都可以作為發送設備或接收設備。無論主設備是作為發送設備還是接收設備,同步時鐘信號都只能由主設備產生。

如果用通用IO口模擬I2C總線,并實現雙向傳輸,則需一個輸入輸出口(SDA),另外還需一個輸出口(SCL)。

SPI串行外設接口

SPI總線是同步、全雙工雙向的4線式串行接口總線。它是由“單個主設備+多個從設備”構成的系統。

在系統中,只要任意時刻只有一個主設備是處于激活狀態的,就可以存在多個SPI主設備。常運用于AD轉換器、EEPROM、FLASH、實時時鐘、數字信號處理器和數字信號解碼器之間實現通信。

為了實現通信,SPI共有4條信號線,分別是:

401d209e-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

(1)主設備出、從設備入(Master Out Slave In,MOSI):由主設備向從設備傳輸數據的信號線,也稱為從設備輸入(Slave Input/Slave Data In,SI/SDI)。

(2)主設備入、從設備出(Master In Slave Out,MISO):由從設備向主設備傳輸數據的信號線,也稱為從設備輸出(Slave Output/Slave Data Out,SO/SDO)。

(3)串行時鐘(Serial Clock,SCLK):傳輸時鐘信號的信號線。

(4)從設備選擇(Slave Select,SS):用于選擇從設備的信號線,低電平有效。

SPI 的工作時序模式由CPOL(Clock Polarity,時鐘極性)和CPHA(Clock Phase,時鐘相位)之間的相位關系決定,CPOL 表示時鐘信號的初始電平的狀態,CPOL 為0 表示時鐘信號初始狀態為低電平,為1 表示時鐘信號的初始電平是高電平。CPHA 表示在哪個時鐘沿采樣數據,CPHA 為0 表示在首個時鐘變化沿采樣數據,而CPHA 為1 則表示在第二個時鐘變化沿采樣數據。

40283cb8-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

UART、SPI、I2C比較

①I2C線更少,比UART、SPI更為強大,但是技術上也更加麻煩些,因為I2C需要有雙向IO的支持,而且使用上拉電阻,抗干擾能力較弱,一般用于同一板卡上芯片之間的通信,較少用于遠距離通信。

②SPI實現要簡單一些,UART需要固定的波特率,就是說兩位數據的間隔要相等,而SPI則無所謂,因為它是有時鐘的協議。

③I2C的速度比SPI慢一點,協議比SPI復雜一點,但是連線也比標準的SPI要少。

④UART一幀可以傳5/6/7/8位,I2C必須是8位。I2C和SPI都從最高位開始傳。

⑤SPI用片選信號選擇從機,I2C用地址選擇從機。

4036feba-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

RS232串口通信

傳輸線有兩根,地線一根。電平是負邏輯:

-3V~-15V邏輯“1”,+3V~+15V邏輯“0”。

RS-232串口通信傳輸距離15米左右。可做到雙向傳輸,全雙工通訊,傳輸速率低20kbps 。

下圖是DB9公頭和母頭的定義,一般用的最多的是RXD、TXD、GND三個信號。

403c9852-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

TTL和RS-232互轉

單片機接口一般是TTL電平,如果接232電平的外設,就需要加TTL轉RS232的模塊。如下圖,可用芯片MAX232進行轉換。

40498b2a-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

RS422串口通信

RS-422有4根信號線:兩根發送、兩根接收和一根地線。全雙工通信。

它有一個主設備,其余為從設備,從設備之間不能通信,所以RS-422支持點對多的雙向通信。

40547738-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

RS485串口通信

RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。

采用兩線半雙工傳輸,最大速率10Mb/s,電平邏輯是兩線的電平差來決定的,提高抗干擾能力,傳輸距離長(幾十米到上千米)。

+2V~+6V邏輯“1”,-2~-6V邏輯“0”。

TTL轉成RS-485很常見,比如MAX485,參考電路如下

4070c640-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

RE引腳:接收器輸出使能(低電平有效)。

DE引腳:發送器輸出使能(高電平有效)??梢灾苯油ㄟ^MCU的IO端口控制。

TTL

嵌入式里面說的串口,一般是指UART口。4個pin(Vcc,GND,RX,TX),用TTL電平。

PC中的COM口即串行通訊端口,簡稱串口。9個Pin,用RS232電平。

4094f948-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

串口、COM口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485是指的電平標準(電信號)。

40a605ee-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

單片機與PC通訊示意圖如下:

40bca286-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

CAN總線

CAN是控制器局域網絡的簡稱,是一種能夠實現分布式實時控制的串行通信網絡。CAN總線的功能復雜且智能。主要用于汽車通信。

CAN總線網絡主要掛在CAN_H和CAN_L,各個節點通過這兩條線實現信號的串行差分傳輸,為了避免信號的反射和干擾,還需要在CAN_H和CAN_L之間接上120歐姆的終端電阻。

40d05132-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

每一個設備既可做主設備也可做從設備。CAN總線的通信距離可達10千米(速率低于5Kbps),速度可達1Mbps(通信距離小于40M)。

40f077be-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

CAN電平邏輯

CAN總線采用"線與"的規則進行總線沖裁,1&0為0,所以稱0為顯性,1為隱性。

從電位上看,因為規定高電位為0,低電位為1,同時發出信號時實際呈現為高電位,從現象上看就像0覆蓋了1,所以稱0為顯性,1為隱性。

40fe51cc-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

USB通信串行總線

USB接口最少有四根線,其中有兩根是數據線,而所有的USB數據傳輸都是通過這兩根線完成。它的通信遠比串口復雜的多。

兩根數據線采用差分傳輸,即需要兩根數據線配合才能傳輸一個bit,因此是半雙工通信,同一時間只能發送或者接收。

USB 規定,如果電壓電平不變,代表邏輯1;如果電壓電平變化,則代表邏輯0。

412548ae-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

USB轉TTL

一般USB轉串口都是用CH340G芯片。

413f64dc-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

用串口通信比USB簡單,因為串口通信沒有協議。

SD卡

SD卡是一種存儲卡,可用于手機作為內存卡使用。

嵌入式中,單片機與SD卡通信有兩種模式:

1. SPI總線通信模式;

2. SD總線通信模式。

41458d8a-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

值得注意的是,SD總線模式中有4條數據線;SPI總線模式中僅有一條數據線(MOSI和MISO不能同時讀數據,也不能同時寫數據);這樣在嵌入式中,單片機與SD卡通信時采用SD總線模式比SPI總線模式速度快幾倍。

4157f718-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

1-WIRE總線

1-Wire由美國Dallas(達拉斯)公司推出,是一種異步半雙工串行傳輸。采用單根信號線,既傳輸時鐘又傳輸數據,而且數據傳輸是雙向的。

41653112-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

單總線的數據傳輸速率一般為16.3Kbit/s,最大可達142 Kbit/s,通常情況下采用100Kbit/s以下的速率傳輸數據。

1-Wire線端口為漏極開路構或三態門的端口,因此一般需要加上拉電阻Rp,通常選用5K~10KΩ

主要應用在:打印墨盒或醫療消耗品的識別;印刷電路板、配件及外設的識別和認證

DMA直接存儲器訪問

DMA是STM32內的一個硬件模塊,它獨立于CPU,在外圍設備和內存之間進行數據傳輸,解放了CPU,可使CPU的效率大大提高。

416b4fde-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

它可以高速訪問外設、內存,傳輸不受CPU的控制,并且是雙向通信。因此,使用DMA可以大大提高數據傳輸速度,這也是ARM架構的一個亮點——DMA總線控制。

DMA就相應于一條高速公路,專用、高速的特性。如果不使用DMA,也可以達到目的,只是達到目的的時間比較長。

Ethernet以太網

以太網是目前應用最普遍的局域網技術。

大家知道,以太網接口可分為協議層和物理層。

協議層是由一個叫MAC(Media Access Layer)控制器的單一模塊實現。

物理層由兩部分組成,即PHY(Physical Layer)和傳輸器。

目前很多主板的南橋芯片已包含了以太網MAC控制功能,只是未提供物理層接口。因此,需外接PHY芯片以提供以太網的接入通道。

4190c34a-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

網絡變壓器的作用是:

耦合差分信號,抗干擾能力更強;

變壓器隔離網線端不同設備的不同電平,隔離直流信號。

以太網接口參考電路

419dc676-cd13-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

審核編輯 :李倩

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 收發器
    +關注

    關注

    10

    文章

    3435

    瀏覽量

    106048
  • RS232
    +關注

    關注

    13

    文章

    748

    瀏覽量

    94394
  • uart
    +關注

    關注

    22

    文章

    1238

    瀏覽量

    101461

原文標題:一文帶你讀懂UART、TTL、RS232、RS422、RS485、CAN、USB......

文章出處:【微信號:gh_a6560e9c41d7,微信公眾號:硬件筆記本】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    RS232,RS422RS485標準及應用

    RS232,RS422RS485標準及應用
    發表于 08-15 13:13

    RS232,RS422RS485的區別

    和接受線三條線(異步傳輸),還可以加其它控制線完成同步等功能。RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響,而RS485只能半雙工工作,發收不能同時進行,但它只需要對雙絞線。RS422
    發表于 06-19 19:29

    UART/RS485/RS422/RS232到底是什么?

    UART/RS485/RS422/RS232到底是什么?
    發表于 02-16 07:03

    RS485/RS422/RS232/TTL具有哪些特性參數?

    RS485/RS422/RS232/TTL具有哪些特性參數?
    發表于 02-22 07:40

    自制RS485/RS422/RS232覆盆子帽

    描述RS485 / RS422 / RS232 覆盆子帽許多設備仍然具有串行數據輸出。為了將這些設備與 Rasperry 通信,您需要頂合適的帽子。這頂帽子解決了這個問題。這是
    發表于 08-22 06:47

    rs422接口定義 rs232接口定義 rs485接口定義

    rs422接口定義 rs232接口定義 rs485接口定義 Pin 信 號 定 義  
    發表于 04-27 17:33 ?1.6w次閱讀

    RS232/RS485/RS422接口轉換器說明

    RS232/RS485/RS422接口轉換器說明 &n
    發表于 10-17 08:31 ?2.4w次閱讀
    <b class='flag-5'>一</b>種<b class='flag-5'>RS232</b>/<b class='flag-5'>RS485</b>/<b class='flag-5'>RS422</b>接口轉換器說明

    RS232,RS422,RS485的區別

    RS232,RS422,RS485的區別 1、RS-232-C   RS-232-C是美國電子工業協會EIA(Electronic I
    發表于 10-17 08:33 ?3137次閱讀

    RS232,RS422,RS485的區別

    RS232,RS422,RS485的區別
    發表于 03-04 17:53 ?38次下載

    TTL CMOS RS232 RS485 RS422各種電平內容

    TTL CMOS RS232 RS485 RS422各種電平內容
    發表于 10-31 14:32 ?55次下載
    <b class='flag-5'>TTL</b> CMOS <b class='flag-5'>RS232</b> <b class='flag-5'>RS485</b> <b class='flag-5'>RS422</b>各種電平內容

    RS232、RS485、RS422、串口與握手基礎知識詳細介紹

    本文開始闡述了RS232RS485RS422相關的基礎知識,其次介紹了RS232RS485RS4
    發表于 04-19 10:29 ?3.6w次閱讀
    <b class='flag-5'>RS232</b>、<b class='flag-5'>RS485</b>、<b class='flag-5'>RS422</b>、串口與握手基礎知識詳細介紹

    圖文解 RS485 RS422 RS232 TTL

    圖文詳解 RS485 RS422 RS232 TTLRS485、RS422、RS232、
    發表于 12-28 20:02 ?121次下載
    圖文解 <b class='flag-5'>RS485</b> <b class='flag-5'>RS422</b> <b class='flag-5'>RS232</b> <b class='flag-5'>TTL</b>

    RS485/RS422/RS232覆盆子帽開源項目

    電子發燒友網站提供《RS485/RS422/RS232覆盆子帽開源項目.zip》資料免費下載
    發表于 07-29 09:40 ?5次下載
    <b class='flag-5'>RS485</b>/<b class='flag-5'>RS422</b>/<b class='flag-5'>RS232</b>覆盆子帽開源項目

    串行通訊與并行通訊講解 RS232、RS422、RS485通信協議簡介

    在通信和計算機科學中,串行通信(Serial Communication)是個通用概念,泛指所有的串行的通信協議,如RS232、RS422、RS485、
    的頭像 發表于 08-14 10:27 ?1.4w次閱讀
    串行通訊與并行通訊講解 <b class='flag-5'>RS232</b>、<b class='flag-5'>RS422</b>、<b class='flag-5'>RS485</b>通信協議簡介

    杰盛微 RS485/RS422/RS232/RS562收發器 數據手冊

    RS485/RS422/RS232/RS562收發器SOP-85VOriginal2.5Mb/sOriginal
    發表于 08-19 15:54 ?7次下載
    主站蜘蛛池模板: 一个人看的HD免费高清视频| ass女人下部欣赏| 法国剧丝袜情版h级在线电影| 欧洲精品一区二区不卡观看| 高清欧美性猛交xxxx黑人猛交| 洗濯屋H纯肉动漫在线观看 | 国产成人99久久亚洲综合精品 | 肉动漫无修3D在线观看| 韩国演艺圈悲惨在线| 69日本人xxxx16—18| 色婷婷激婷婷深爱五月小蛇| 精品久久久久久久久免费影院 | 嗨嗨快播电影| 99久久精品全部| 天天看学生视频| 久久热在线视频精品| 成 人 网 站毛片| 野草在线视频完整视频| 欧洲xxxxx| 精品国产自在自线官方| jk制服喷水| 亚洲高清在线精品一区| 欧美 日韩 亚洲 在线| 国产在线播放不卡| yellow高清免费观看日本| 亚洲毛片网| 日本又黄又裸一级大黄裸片| 久久精品午夜一区二区福利| 成人bt下载| 最近日本MV字幕免费观看在线| 天龙八部慕容属性加点| 毛片999| 国产精品久久人妻无码蜜| 99国产电影| 伊人香蕉在线播放视频免费| 手机精品在线| 欧美丰满熟妇BBB久久久| 久久成人a毛片免费观看网站| 高H内射NP古文| s8sp视频高清在线播放| 一区二区乱子伦在线播放|