数字接口实例及分析.ppt

第9章 数字接口实例及分析 数字接口实例1——STBUS总线 数字接口实例1——STBUS总线 帧时钟信号、比特时钟和数据时序关系 时隙交换实现框图 TP3067时序图 2M/4M变换数字复接 4M/2M变换数字分接 数字复接状态 数字分接状态 起始和结束条件 I2C总线传输及响应 X9241操作时序 X9241操作指令 串行通信 需要思考的问题 帧同步和比特同步 接收机状态设计 处理器接口设计（读操作） * * EDA技术与VHDL设计 ST-BUS总线是一种时分复用总线，它用严格的时钟关系进行帧的定位（同步）和比特的定位（同步），这种总线在数字电路交换系统中得到了广泛的应用。各种语音、数据信息按照时分复用的方式在总线中传输、交换。 用户A 用户B FPGA TP3067 TP3067 控制模块 数字接口实例2——复接分接接口设计 数字复接的定义为将两个或多个低速数字流合并成一个高速数据流的过程、方法。它是提高线路利用率的一种有效方法。例如，我们把4路2Mbps的数据流合并成一条8Mbps的高速数据流，就是数字复接。而把高速数据流分解为多路低速数据流，就是数字分接。 复帧结构 RAM1_A RAM2_A RAM选择 复接 地址产生单元 Sti1 Sti2 Sto RAM2_B RAM1_B RAM1_A RAM2_A RAM选择 选择器 地址产生单元 Sti Sto1 选择器 Sto2 RAM2_B RAM1_B Sto从RAM1B中读取数据 Sti2写入RAM2B Sti1写入RAM1B 状态3 Sto从RAM1A中读取数据 Sti2写入RAM2B Sti1写入RAM1B 状态2 Sto从RAM2B中读取数据 Sti2写入RAM2A Sti1写入RAM1A 状态1 Sto从RAM1B中读取数据 Sti2写入RAM2A Sti1写入RAM1A 状态0 相应动作 状态 Sto2从RAM2A中读取数据 Sto1从RAM1A中读取数据 Sti写入RAM2B 状态3 Sto2从RAM2A中读取数据 Sto1从RAM1A中读取数据 Sti写入RAM1B 状态2 Sto2从RAM2B中读取数据 Sto1从RAM1B中读取数据 Sti写入RAM2A 状态1 Sto2从RAM2B中读取数据 Sto1从RAM1B中读取数据 Sti写入RAM1A 状态0 相应动作 状态 数字接口实例3——I2C接口设计 I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用。 - - 1/0 1/0 0 1 0 0 递增/减 1/0 1/0 - - 0 0 0 1 All WC-DR 1/0 1/0 - - 1 0 0 0 All DR-WC 1/0 1/0 1/0 1/0 0 1 1 1 WC-DR 1/0 1/0 1/0 1/0 1 0 1 1 DR-WC 1/0 1/0 1/0 1/0 0 0 1 1 写DR 1/0 1/0 1/0 1/0 1 1 0 1 读DR - - 1/0 1/0 0 1 0 1 写WC - - 1/0 1/0 1 0 0 1 读WC R0 R1 P0 P1 I0 I1 I2 I3 指令格式 指令 数字接口实例4——UART接口设计 通用异步收发器 UART：（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter） 典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550 “串行通信”是指外设和计算机间使用一根 数据信号线(另外需要地线),数据在一根数据信 号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占 据一个固定的时间长度 物理的传输 比特同步（接收方能正确接收比特） 和处理器如何沟通（速率匹配、总线转换） 帧同步（接收方能正确接收帧、报文） Idel ： 空闲状态 Start_rx： 有哪些信誉好的足球投注网站到开始位状态 Edge_rx： 采样边沿状态 Shift_rx： 移位状态 Stop_rx： 等待停止位状态 Rxovf： 错误状态 处理器接口设计（写操作） 地址译码vh