名词解释

串/并行

屏幕截图 2025-03-30 100825 特点: 数据逐位传输,传输线少,长距离传输时成本低,但数据的传输控制较复杂。按照实现数据同步的方式,可以分为同步串行和异步串行两种。

屏幕截图 2025-03-30 100931 特点: 多位数据同时传输,传输控制简单,传输速度快,但是在长距离传输时硬件成本较高

同/异步

  • 同步总线:指互联的部件或设备均通过统一的时钟进行同步,即所有的互联的部件或设备都必须使用同一个时钟(同步时钟),在规定的时钟节拍内进行规定的总线操作,来完成部件或设备之间的信息交换。

  • 异步总线:指没有统一的时钟而依靠各部件或设备内部定时操作,所有部件或设备是以信号握手的方式进行,即发送设备和接受设备互用请求(request)和确认(acknowledgement)信号来协调动作,总线操作时序不是固定的。因此,异步总线能兼容多种不同的设备,而且不必担心时钟变形或同步问题使得总线长度不受限制。

全双工/半双工

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波特率

串口异步通讯中由于没有时钟信号,所以两个通讯设备之间需要约定好波特率,即每个码元的长度,以便对信号进行解码。

波特率是指每秒钟传送二进制数码的位数,以bit/s(bps)为单位。

常用的波特率有: 9600、 19200、 38400、 57600和115200;

波特率为115200, 表示每秒传输115200位,且每一位数据在数

据线上持续时间为Tbit = 1/115200 ≈ 8.68us。


UART帧串口通信

屏幕截图 2025-03-30 101129

  • 串行,全双工,异步通讯

  • 空闲时,RXD和TXD默认高电平

  • 数据起始位为低电平

  • 串口发送数据过程中,低位在前,高位在后

  • 串口数据一般为8位

  • 串口柯选择是否开启数据校验

    校验位:单个字节数据校验,对数据中高低电平个数进行计数

    常见的有奇偶校验

  • 停止位:高电平,一般有 1,1.5,2位

  • 串口传输速率:波特率,表示1秒传输数据位数。

​ 想通电平情况下,如低电平高电平。通过掐时间确认数据为01还是0011

  • 累计误差消除

​ 两个单片机通讯,波特率可能会存在一定误差,如果单个数据字节长度过长,

​ 会导致误差累加,严重时会导致数据错误。所以规定串口传送的字符数据位为5~8位。

  • 硬件连接:

​ 交叉连接,单片机A的TXD与单片机B的RXD相连,单片机A的RXD与单片机B的TXD相连

屏幕截图 2025-03-30 101255


Exynos4412下的UART控制器

  1. 多通道支持:支持多个 UART 通道,允许同时进行多个串口通信。
  2. 高数据传输速率:支持高达 3 Mbps 的数据传输速率,适合高速通信需求。
  3. 可配置参数:支持波特率、数据位、停止位和校验位等参数的配置,灵活适应不同应用。
  4. FIFO 缓存:内置 FIFO 缓存,减少 CPU 中断频率,提高数据处理效率。
  5. 中断支持:支持多种中断源,如接收中断、发送中断等,便于高效处理数据。
  6. 硬件流控制:支持 RTS/CTS 硬件流控制,确保数据传输的可靠性。
  7. 调试功能:提供调试功能,方便开发和调试串口通信。
  8. 兼容性:与标准的串行通信协议兼容,易于与其他设备连接。

RS232、RS485协议

物理协议,依赖串口 抗干扰能力差,通信距离短

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IIC总线协议

  • SCL低电平决定发射器发送数据,高电平接收器接收数据
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SPI通信协议

高速:相对I2C,串口

SPI (同步全双工)协议是由摩托罗拉公司提出的通讯协议(Serial Peripheral Interface),即串行外围设备接口,是一种高速全双工的通信总线。它被广泛地使用在 ADC、 LCD 等设备与 MCU 间,要求通讯速率较高的场合。

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