《CAN、I2S、I2C、SPI、SSP总线简介》.pdf

CAN 、I2S、I2C、SPI、SSP 总线简介 Proteus 仿真论坛： 一、SPI 总线说明 串行外围设备接口SPI （serial peripheral interface ）总线技术是Motorola 公司推出的一种同步串行接 口，Motorola 公司生产的绝大多数MCU （微控制器）都配有SPI 硬件接口，如68 系列MCU。SPI 用于 CPU 与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。SPI 可以同时发出和接收串行数据。它只需四条线就可 以完成MCU 与各种外围器件的通讯，这四条线是：串行时钟线（CSK）、主机输入/从机输出数据线（MISO ）、 主机输出/从机输入数据线（MOSI ）、低电平有效从机选择线CS 。这些外围器件可以是简单的TTL 移位寄 存器，复杂的LCD 显示驱动器，A/D 、D/A 转换子系统或其他的MCU。当SPI 工作时，在移位寄存器中 的数据逐位从输出引脚（MOSI ）输出（高位在前），同时从输入引脚（MISO ）接收的数据逐位移到移位 寄存器（高位在前）。发送一个字节后，从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。主SPI 的 时钟信号（SCK）使传输同步。其典型系统框图如下图所示。 SPI 主要特点有: 可以同时发出和接收串行数据;  可以当作主机或从机工作;  提供频率可编程时钟;  发送结束中断标志;  写冲突保护;  总线竞争保护等。 图2 示出SPI 总线工作的四种方式，其中使用的最为广泛的是SPI0 和SPI3 方式(实线表示): SPI 模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相 位可以进行配置，时钟极性（CPOL）对传输协议没有重大的影响。如果 CPOL=0，串行同步时 钟的空闲状态为低电平；如果CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位（CPHA） 能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行同步时钟的 第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上 升或下降）数据被采样。SPI 主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。SPI 总线 接口时序如图所示。 1 CAN 、I2S、I2C、SPI、SSP 总线简介 Proteus 仿真论坛： 什么是CAN 总线？ =========================== CAN 全称为Controller Area Network ，即控制器局域网，由德国Bosch 公司最先提出，是国际上应用最广 泛的现场总线之一。CAN 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率、高抗电磁 干扰性，而且要能够检测出总线的任何错误。当信号传输距离达 10Km 时CAN 仍可提供高达50Kbit/s 的 数据传输速率。CAN 具有十分优越的特点： A、较低的成本与极高的总线利用率； B、 数据传输距离可长达 10Km，传输速率可高达1Mbit/s； C、可靠的错误处理和检错机制，发送的信息遭到破坏后可自动重发； D 、节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能； E、报文不包含源地址或目标地址仅用标志符来指示功能信息和优先级信息； 由于人为、自然、其它外界环境的影响和人们对公交系统的安全可靠性、真实、实时性的追求，使得我们 对通信方式，通信设备有了更高的要求，基于CAN 总线的网络则成为我们最佳的选择 CAN 总线 现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分 布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN(Controller Area Network) 属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前许多 RS-485 基于R 线构建的分布式控制系统而言， 基于CAN 总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的 优越性： 首先，CAN 控制