嵌入式系统常用接口规范
B、结束信号:SCL为低电平时,SDA由低向高跳变。
C、应答信号:接收方在收到8位数据后,在第9个脉冲向发送方发出特点的低电平。
(6)主器件发送一个开始信号后,它还会立即送出一个从地址,来通知将与它进行数据通信的从器件。1个字节的地址包括7位地址信息和1位传输方向指示位,如果第7位为0,表示要进行一个写操作,如果为1,表示要进行一个读操作。
(9)IIC总线的工作过程:SDA和SCL都是双向的。空闲的时候,SDA和SCL都是高电平,只有SDA变为低电平,接着SCL再变为低电平,IIC 总线的数据传输才开始。SDA线上被传输的每一位在SCL的上升沿被采样,该位必须一直保持有效到SCL再次变为低电平,然后SDA就在SCL再次变为高电平之前传输下一个位。最后,SCL变回高电平,接着SDA也变为高电平,表示数据传输结束。
17、以太网接口
(1)最常用的以太网协议是IEEE802.3标准。
(2)传输编码:曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。
A、曼彻斯特编码:每位中间有一个电平跳变,从高到底的跳变表示“0”,从低到高的跳变表示为“1”。
B、差分曼彻斯特编码:每位中间有一个电平跳变,利用每个码元开始时有无跳变来表示“0”或“1”,有跳变为“0”,无跳变为“1”。(详见《教程》200页)。
(3)相比之下,曼彻斯特编码编码简单,差分曼彻斯特编码提供更好的噪声抑制性能。
(4)以太网数据传输特点:
A、所有数据位的传输由低位开始,传输的位流时用曼彻斯特编码。
B、以太网是基于冲突检测的总线复用方法,由硬件自动执行。
C、传输的数据长度,目的地址DA+源地址SA+类型字段TYPE+数据段DATA+填充位PAD,最小为60B,最大为1514B。
D、通常以太网卡可以接收3种地址的数据:广播地址、多播地址、自己的地址。
E、任何两个网卡的物理地址都不一样,是世界上唯一的,网卡地址由专门机构分配。
(5)嵌入式以太网接口有两种实现方法:
A、嵌入式处理器+网卡芯片(例如:RTL8019AS、CS8900等)
B、带有以太网接口的处理器。
18、CAN总线接口
(1)CAN(Control Area Network,控制器局域网)总线是一种多主方式的串行通信总线,是国际上应用最广泛的现场总线之一,最初被用于汽车环境中的电子控制网络。一个CAN总线构成的单一网络中,理想情况下可以挂接任意多个节点,实际应用中节点数据受网络硬件的电气特性所限制。
(2)总线信号使用差分电压传送。两条信号线被称为CAN_H和CAN_L,静态是均为2.5V左右,此时状态表示逻辑1,也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑0,称为“显性”,此时,通常电压值为CAN_H=3.5V和CAN_L=1.5V。
(3)当“显性”和“隐性”位同时发送的时候,最后总线数值将为“显性”这种特性为CAN总线的仲裁奠定了基础。
(4)CAN总线的一个位时间可以分成4个部分:同步段、传播时间段、相位缓冲段1和相位缓冲段2。
(5)CAN总线的数据帧有两种格式:标准格式和扩展格式。包括:帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、ACK场和帧结束。
(6)CAN总线硬件接口包括:CAN总线控制器和CAN收发器。CAN控制器主要完成时序逻辑转换等工作,例如菲利普的SJA1000。CAN收发器是CAN总线的物理层芯片,实现TTL电平到CAN总线电平特性的转换,例如TJA1050。
19、xDSL接口
(1)xDSL(数字用户线路)技术是,在现有用户电话线两侧同时接入专用的DSL调制解调设备,在用户线上利用数字数字信号高频带宽较宽的特性直接采用数字信号传输,省去中间的A/D转换,突破了模拟信号传输极限速率为56KB/s的闲置。
(2)DSL技术主要分为对称和非对称两大类。
(3)对成xDSL更适合于企业点对点连接应用,例如文件传输、视频会议等收发数据量大致相同的工作。
(4)ASDL是近年发展的另一种宽带接入技术,是利用双绞铜线向用户提供两个方向上速率不对称的宽带信息业务。
(5)ADSL在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率上行数据、一路模拟电话。各信号之间采用频分复用方式占用不同频带,低频段传送话音;中间窄频带传送上行信道数据及控制信息;其余高频段传送下行信道数据、图像或高速数据。
20、WLAN接口
(1)WLAN(Wireless Local Area Network)是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的,是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址通道作为传输媒介,提供有线局域网的功能。
(2)WLAN的标准:主要是针对物理层和媒质访问控制层(MAC层),涉及到所有使用的无线频率范围、控制接口通信协议等技术规范与技术标准。
A、IEEE 802.11:定义了物理层和MAC层规范,工作在2.4~2.4835GHz频段,最高速率为2Mb/s,是IEEE最初制定的一个无线局域网标准。
B、IEEE 802.11b:工作在2.4~2.4835GHz频段,最高速率为11Mb/s,传输距离50~150inch。采用点对点模式和基本模式两种运行模式。在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mb/s、5.5Mb/s、2 Mb/s、1 Mb/s的不同速率间自动切换。
C、IEEE 802.11a:工作在5.15~8.825GHz频段,最高速率为54Mb/s/72Mb/s,传输距离10~100m。
D、IEEE 802.11g:混合标准,拥有EEE 802.11a的传输速率,安全性较EEE 802.11b好,采用两种调制方式,做到与EEE 802.11a和EEE 802.11b兼容。
(3)WLAN有两种网络类型:对等网络和基础机构网络。
21、蓝牙接口
(1)蓝牙技术的目的:使特定的移动电话、便鞋式电脑以及各种便携通信设备的主机之间近距离内实现无缝的资源共享。
(2)蓝牙技术的实质内容是要建立通用的无线空中接口及其控制软件的公开标准。其工作频段为全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段,其数据传输速率为1Mb/s,采用时分双工方案来实现全双工传输,其理想的连接范围为10cm~10m。
(3)蓝牙基带协议是电路交换和分组交换的结合。
(4)蓝牙技术特点:
A、传输距离短,工作距离在10m以内。
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