电子科大微嵌4介绍.ppt

* * 4.2.3 串行通信总线 串行总线上的信息则按位传输，通常只需1根或2根数据线，没有地址总线、控制总线 采用差分信号(differential signal)传输技术 具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等优点 高速串行总线的三大特征 差分信号传输 以数据包形式传送信息(地址、数据、命令) 点对点通信 串行通信的通信方式、距离、速率、差错控制、传输方式 COM口 RS-232、RS-485 串行通信接口 USB接口 SPI/QSPI 串行扩展接口 I2C Microwire * 串行数据的通信方式 单工 半双工 全双工 * 串行通信传输速率 比特率(bps)：系统单位时间内传送有效二进制数据的位数 波特率：通信线路上基本电信号状态的变化频率 基波传送方式：比特率＝波特率 载波传送方式：比特率＝波特率×n 110、300、600、1200、2400、4800、9600、15200… * 串行通信的差错控制 差错控制方式 检错重发ARQ(Automatic Repeat Request)：接收端检错并要求重发，要反馈，通信效率低，差错控制简单 前向纠错FEC(Forward Error Correction)：接收端纠正错误，差错控制电路复杂 混合纠错HEC(Hybrid Error Correction) ：综合前2者，误码率低 检错：如何发现传输中的错误，奇偶校验 纠错：发现错误后,如何消除和纠正错误，CRC * 传输方式 同步串行：收发双方需要使用（传送）同一时钟信号 异步串行：双方时钟不要求严格同步 同步串行 同步方式：传输信息的字节与字节之间、位与位之间均与时钟严格同步 通常以数据块为基本单位进行传送 * 串行同步 同步字符或同步标志或采用硬件同步信号确定传送的起始位置，然后传送准备好的信息数据，最后发送CRC校验字符 同步串行数据传输格式 * 串行通信－IIC 串行数据线SDA、串行时钟线SCL SDA SCL 微控制器A LCD ADC RAM 微控制器B * 异步串行通信 以帧为基本单位 帧间异步，无需使用（传送）同一时钟源，收发双方的时钟在误差范围内 帧内各位按固定时序和顺序传送 * 异步串行通信接收判决 收发双方的本地时钟＝波特率因子n×波特率 T n＝16时 起始位 数据位b0 接收方检测到低电平 连续检测到8次低电平后确认收到起始位 收到起始位后每隔16个时钟脉冲T对数据线采样1次，以确保可以在稳定状态接收到该bit数据 8T 16T 16T …… …… 接收到的信号 本地时钟 * 异步通信数据帧结构 1位起始位，再从最低位（b0）开始传送7位信息位，然后是1位奇偶校验位，最后是1位（或1.5位、2位）停止位 起 始 位 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 校 验 位 停 止 位 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 偶校验、一位停止位 时传送数据65H时的波形 * 常见总线列表 * 作业 2，4，5，9，10，12，15. 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 总线时序 总线时序是指总线事件的协调方式，以实现可靠的寻址和数据传送 总线时序类型 同步：所有设备都采用一个统一的时钟信号来协调收发双方的定时关系 异步：依靠传送双方互相制约的握手(handshake)信号来实现定时控制 半同步：具有同步总线的高速度和异步总线的适应性 * 总线分类 按所处位置 (数据传送范围) 片内总线 芯片总线（片间总线、元件级总线） 系统内总线（插板级总线） 系统外总线（通信总线） 地址总线 控制总线 按总线功能 数据总线 并行总线 串行总线 按数据格式 按时序关系 (握手方式) 同步 异步 半同步 同步 异步 * 同步并行总线时序 特点 系统使用同一时钟信号控制各模块完成数据传输 一般一次读写操作可在一个时钟周期内完成，时钟前、后沿分别指明总线操作周期的开始和结束 地址、数据及读/写等控制信号可在时钟沿处改变 优点：电路设计简单，总线带宽大，数据传输速率快 缺点：时钟以最慢速设备为准，高速设备性能将受到影响 同步时钟 地址信号 数据信号 控制信号 延时 * 异步并行总线时序 特点：系统中可以没有统一的时钟源，模块之间依靠各种联络（握手）信号进行通信，以确定下一步的动作 优点：全互锁方式可靠性高，适应性强 缺点：控制复杂，交互的联络过程会影响系统工作速度 地址信号 数据信号 主设备