嵌入式硬體基礎知識（一）

目錄

總線的基本概念

基本圖示

總線的通信方式 

TTL、RS232和RS485簡介

• 總線的基本概念

1. 位址總線 

   （1）CPU是通過位址總線來指定存儲單元的。

   （2）位址總線決定了cpu所能通路的最大記憶體空間的大小。eg: 10根位址線能通路的最大的記憶體為1024位二進制資料(1B)

   （3）位址總線是位址線數量之和。

2. 資料總線

   （1） 是CPU與記憶體或其他器件之間的資料傳送的通道。

   （2）資料總線的寬度決定了CPU和外界的資料傳送速度。

   （3）每條傳輸線一次隻能傳輸1位二進制資料。eg: 8根資料線一次可傳送一個8位二進制資料(即一個位元組)。

   （4）資料總線是資料線數量之和。

3. 控制總線

   （1）CPU通過控制總線對外部器件進行控制。

   （2）控制總線的寬度決定了CPU對外部器件的控制能力。

   （3）控制總線是控制線數量之和。

• 基本圖示

•  總線的通信方式 

1. 串行和并行的通信

 串行：串行通訊的資料線比較少，這樣一條資訊的各位資料被逐位按順序傳送。串行通訊的特點是：資料位傳送，傳按位順序進行，最少隻需一根傳輸線即可完成，成本低但送速度慢；

D1 D2 D3......——————>.......D3D2D1 

并行：并行通訊通常可以一次傳送8bit、16bit、32bit甚至更高的位數，相應地就需要8根、16根、32根信号線，同時需要加入更多的信号地線。傳輸速度快，距離近。

D1——————>D1

D2——————>D2

D3——————>D3

D4——————>D4

 2.串行通訊根據資訊的傳送方向可分為單工、半雙工和全雙工三種

單工：隻能完成發送或接受消息，即消息隻能單向傳送；

D1——————>D1或D2<————————D2

半雙工：在某一段時間内完成消息的發送，又會在某一段時間内完成消息的接受，即消息可以雙向傳送，但不能同時完成發送和接受；

一段時間内：        D1——————————>D1

另外一段時間内：D2<——————————D2

全雙工：可以在發送或接受消息的同時完成另外一個接受或發送消息的任務，即發送和接受消息可以同時完成，消息可以同時雙向傳遞；

同時完成：

D1——————————>D1

D2<——————————D2

3.串行通信根據是否有時鐘線進行同步又分為 同步通信、異步通信

同步通信:

是一種比特同步通信技術，要求發收雙方具有同頻同相的同步時鐘信号，隻需在傳送封包的最前面附加特定的同步字元，使發收雙方建立同步，此後便在同步時鐘的控制下逐位發送/接收。

異步通信

在發送字元時，所發送的字元之間的時隙可以是任意的。但是接收端必須時刻做好接收的準備（如果接收端主機的電源都沒有加上，那麼發送端發送字元就沒有意義，因為接收端根本無法接收）。發送端可以在任意時刻開始發送字元，是以必須在每一個字元的開始和結束的地方加上标志，即加上開始位和停止位，以便使接收端能夠正确地将每一個字元接收下來。

• 序列槽總線通信的基本概念

1.接口介紹

分為母頭和公頭如下圖示：

2.接口的引腳介紹

1：DCD 載波檢測

2：RXD 接受資料（方向：始終從終端到計算機）

3：TXD 發送資料（方向：始終從計算機到終端）

4：DTR 資料終端準備好

5：GND 地線信号

6：DSR 資料準備好

7：RTS 請求發送

8： CTS 清除發送

9：RI      振鈴訓示

3.序列槽通信時序

4.奇偶校驗介紹

奇校驗(Odd Parity)： 就是讓原有資料序列中（包括你要加上的一位）1的個數為奇數；

偶校驗(Even Parity)：就是讓原有資料序列中（包括你要加上的一位）1的個數為偶數；

•  TTL、RS232和RS485簡介

單片機CPU一般都提供TTL電平的UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter，通用異步收發器)通信接口，它是一種通用的資料通信協定，它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口标準規範和總線标準規範。

1. TTL電平：輸出低電平要小于0.8V，高電平要大于2.4V；輸入低于1.2V就認為是0，高于2.0就認為是1；
2. RS232電平：邏輯1的電平為-3～-15V，邏輯0的電平為+3～+15V，介于-3~+3V之間的電壓無意義；
3. RS485電平：差分信号-2500mv~-200mv為邏輯0；差分信号+2500mv~+200mv為邏輯1；-200mv~+200mv為高阻狀态
4. MAX232晶片：是 TTL電平與RS232電平的專用雙向轉換晶片，可以TTL轉RS-232，也可以RS-232轉TTL；​​​​​​​
5. TTL電平一般用于晶片與晶片之間的通信；
6. RS232采用了正負邏輯電平，提高線路的抗幹擾性最遠可以達到15米左右；如果更遠的距離會采樣RS485，它使用兩線制的差分信号傳輸，最遠可至1200米；RS232全雙工隻支援點對點通訊(1:1)；
7. RS485半雙工或單雙工支援總線形式通訊（1:N）。

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