[導(dǎo)讀]Flash存儲器是一種非易失性存儲器,根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可以將其分為NOR Flash和NAND Flash兩種。
1.1.Flash存儲器是一種非易失性存儲器,根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可以將其分為NOR Flash和NAND Flash兩種。
A、區(qū)塊結(jié)構(gòu):在物理上分成若干個區(qū)塊,區(qū)塊之間相互獨立。?
B、先擦后寫:Flash的寫操作只能將數(shù)據(jù)位從1寫成0,不能從0寫成1,所以在對存儲器進(jìn)行寫入之前必須先執(zhí)行擦除操作,將預(yù)寫入的數(shù)據(jù)位初始化為1。擦除操作的最小單位是一個區(qū)塊,而不是單個字節(jié)。
C、操作指令:執(zhí)行寫操作,它必須輸入一串特殊指令(NOR Flash)或者完成一段時序(NAND Flash)才能將數(shù)據(jù)寫入。?
D、位反轉(zhuǎn):由于Flash的固有特性,在讀寫過程中偶爾會產(chǎn)生一位或幾位的數(shù)據(jù)錯誤。位反轉(zhuǎn)無法避免,只能通過其他手段對結(jié)果進(jìn)行事后處理。?
E、壞塊:區(qū)塊一旦損壞,將無法進(jìn)行修復(fù)。對已損壞的區(qū)塊操作其結(jié)果不可預(yù)測。
應(yīng)用程序可以直接在閃存內(nèi)運行,不需要再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中運行。NOR Flash的傳輸效率很高,在1MB~4MB的小容量時具有很高的成本效益,但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。
能夠提高極高的密度單元,可以達(dá)到高存儲密度,并且寫入和擦除的速度也很快,這也是為何所有的U盤都使用NAND Flash作為存儲介質(zhì)的原因。應(yīng)用NAND Flash的困難在于閃存需要特殊的系統(tǒng)接口。
1.5.NOR Flash與NAND Flash的區(qū)別
A、NOR Flash的讀取速度比NAND Flash稍快一些。?
B、NAND Flash的擦除和寫入速度比NOR Flash快很多?
C、NAND Flash的隨機(jī)讀取能力差,適合大量數(shù)據(jù)的連續(xù)讀取。
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D、NOR Flash帶有SRAM接口,有足夠的地址引進(jìn)來尋址,可以很容易地存取其內(nèi)部的每一個字節(jié)。NAND Flash的地址、數(shù)據(jù)和命令共用8位總線(有讀寫公司的產(chǎn)品使用16位),每次讀寫都要使用復(fù)雜的I/O接口串行地存取數(shù)據(jù)。
E、NOR Flash的容量一般較小,通常在1MB~8MB之間;NAND Flash只用在8MB以上的產(chǎn)品中。因此,NOR Flash只要應(yīng)用在代碼存儲介質(zhì)中,NAND Flash適用于資料存儲。?
F、NAND Flash中每個塊的最大擦寫次數(shù)是一百萬次,而NOR Flash是十萬次。?
G、NOR Flash可以像其他內(nèi)存那樣連接,非常直接地使用,并可以在上面直接運行代碼;NAND Flash需要特殊的I/O接口,在使用的時候,必須先寫入驅(qū)動程序,才能繼續(xù)執(zhí)行其他操作。因為設(shè)計師絕不能向壞塊寫入,這就意味著在NAND Flash上自始至終必須進(jìn)行虛擬映像。
H、NOR Flash用于對數(shù)據(jù)可靠性要求較高的代碼存儲、通信產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)處理等領(lǐng)域,被成為代碼閃存;NAND Flash則用于對存儲容量要求較高的MP3、存儲卡、U盤等領(lǐng)域,被成為數(shù)據(jù)閃存。
2.1.SRAM的特點
SRAM表示靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器,只要供電它就會保持一個值,它沒有刷新周期,由觸發(fā)器構(gòu)成基本單元,集成度低,每個SRAM存儲單元由6個晶體管組成,因此其成本較高。它具有較高速率,常用于高速緩沖存儲器。
CE:片選信號,低電平有效。?
R/W:讀寫控制信號。?
ADDRESS:一組地址線。?
DATA:用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊唤M雙向信號線。
DRAM表示動態(tài)隨機(jī)存取存儲器。這是一種以電荷形式進(jìn)行存儲的半導(dǎo)體存儲器。它的每個存儲單元由一個晶體管和一個電容器組成,數(shù)據(jù)存儲在電容器中。電容器會由于漏電而導(dǎo)致電荷丟失,因而DRAM器件是不穩(wěn)定的。它必須有規(guī)律地進(jìn)行刷新,從而將數(shù)據(jù)保存在存儲器中。
CE:片選信號,低電平有效。?
R/W:讀寫控制信號。?
RAS:行地址選通信號,通常接地址的高位部分。?
CAS:列地址選通信號,通常接地址的低位部分。?
ADDRESS:一組地址線。?
DATA:用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊唤M雙向信號線。
SDRAM表示同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器。同步是指內(nèi)存工作需要同步時鐘,內(nèi)部的命令發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn);動態(tài)是指存儲器陣列需要不斷的刷新來保證數(shù)據(jù)不丟失。它通常只能工作在133MHz的主頻。
DDRAM表示雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器,也稱DDR。DDRAM是基于SDRAM技術(shù)的,SDRAM在一個時鐘周期內(nèi)只傳輸一次數(shù)據(jù),它是在時鐘的上升期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;而DDR內(nèi)存則是一個時鐘周期內(nèi)傳輸兩次次數(shù)據(jù),它能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù)。在133MHz的主頻下,DDR內(nèi)存帶寬可以達(dá)到133×64b/8×2=2.1GB/s。
GPIO是I/O的最基本形式,它是一組輸入引腳或輸出引腳。有些GPIO引腳能夠加以編程改變工作方向,通常有兩個控制寄存器:數(shù)據(jù)寄存器和數(shù)據(jù)方向寄存器。
數(shù)據(jù)方向寄存器設(shè)置端口的方向。如果將引腳設(shè)置為輸出,那么數(shù)據(jù)寄存器將控制著該引腳狀態(tài)。若將引腳設(shè)置為輸入,則此輸入引腳的狀態(tài)由引腳上的邏輯電路層來實現(xiàn)對它的控制。
5.1.A/D轉(zhuǎn)換器是把電模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的電路。
實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法有很多,常用的方法有計數(shù)法、雙積分法和逐次逼進(jìn)法。
5.2.計數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換法
其電路主要部件包括:比較器、計數(shù)器、D/A轉(zhuǎn)換器和標(biāo)準(zhǔn)電壓源。
其工作原理簡單來說就是,有一個計數(shù)器,從0開始進(jìn)行加1計數(shù),每進(jìn)行一次加1,該數(shù)值作為D/A轉(zhuǎn)換器的輸入,其產(chǎn)生一個比較電壓VO與輸入模擬電壓VIN進(jìn)行比較。如果VO小于VIN則繼續(xù)進(jìn)行加1計數(shù),直到VO大于VIN,這時計數(shù)器的累加數(shù)值就是A/D轉(zhuǎn)換器的輸出值。?
這種轉(zhuǎn)換方式的特點是簡單,但是速度比較慢,特別是模擬電壓較高時,轉(zhuǎn)換速度更慢。例如對于一個8位A/D轉(zhuǎn)換器,若輸入模擬量為最大值,計數(shù)器要從0開始計數(shù)到255,做255次D/A轉(zhuǎn)換和電壓比較的工作,才能完成轉(zhuǎn)換。
其電路主要部件包括:積分器、比較器、計數(shù)器和標(biāo)準(zhǔn)電壓源。
其工作原理是,首先電路對輸入待測電壓進(jìn)行固定時間的積分,然后換為標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行固定斜率的反向積分,反向積分進(jìn)行到一定時間,便返回起始值。由于使用固定斜率,對標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行反向積分的時間正比于輸入模擬電壓值,輸入模擬電壓越大,反向積分回到起始值的時間越長。只要用標(biāo)準(zhǔn)的高頻時鐘脈沖測定反向積分花費的時間,就可以得到相應(yīng)于輸入模擬電壓的數(shù)字量,也就完成了A/D轉(zhuǎn)換。?
其特點是,具有很強的抗工頻干擾能力,轉(zhuǎn)換精度高,但轉(zhuǎn)換速度慢,通常轉(zhuǎn)換頻率小于10Hz,主要用于數(shù)字式測試儀表、溫度測量等方面。
其電路主要部件包括:比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器和基準(zhǔn)電壓源。
其工作原理是,實質(zhì)上就是對分搜索法,和平時天平的使用原理一樣。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時,由D/A轉(zhuǎn)換器從高位到低位逐位增加轉(zhuǎn)換位數(shù),產(chǎn)生不同的輸出電壓,把輸入電壓與輸出電壓進(jìn)行比較而實現(xiàn)。首先使最高位為1,這相當(dāng)于取出基準(zhǔn)電壓的1/2與輸入電壓比較,如果在輸入電壓小于1/2的基準(zhǔn)電壓,則最高位置0,反之置1。之后,次高位置1,相當(dāng)于在1/2的范圍中再作對分搜索,以此類推,逐次逼近。?
其特點是,速度快,轉(zhuǎn)換精度高,對N位A/D轉(zhuǎn)換器只需要M個時鐘脈沖即可完成,一般可用于測量幾十到幾百微秒的過渡過程的變化,是目前應(yīng)用最普遍的轉(zhuǎn)換方法。
5.5.A/D轉(zhuǎn)換的重要指標(biāo)
(有可能考一些簡單的計算)
A、分辨率:反映A/D轉(zhuǎn)換器對輸入微小變化響應(yīng)的能力,通常用數(shù)字輸出最低位(LSB)所對應(yīng)的模擬電壓的電平值表示。n位A/D轉(zhuǎn)換器能反映1/2n滿量程的模擬輸入電平。
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B、量程:所能轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓范圍,分為單極性和雙極性兩種類型。
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C、轉(zhuǎn)換時間:完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需要的時間,其倒數(shù)為轉(zhuǎn)換速率。?
D、精度:精度與分辨率是兩個不同的概念,即使分辨率很高,也可能由于溫漂、線性度等原因使其精度不夠高。精度有絕對精度和相對精度兩種表示方法。通常用數(shù)字量的最低有效位LSB的分?jǐn)?shù)值來表示絕對精度,用其模擬電壓滿量程的百分比來表示相對精度。
例如,滿量程10V,10位A/D芯片,若其絕對精度為±1/2LSB,則其最小有效位LSB的量化單位為:10/1024=9.77mv,其絕對精度為9.77mv/2=4.88mv,相對精度為:0.048%。
6.1.D/A轉(zhuǎn)換器是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量。
6.2.在集成電路中,通常采用T型網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電流,再由運算放大器將模擬電路轉(zhuǎn)換為模擬電壓。進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換實際上需要上面的兩個環(huán)節(jié)。
A、電壓輸出型:常作為高速D/A轉(zhuǎn)換器。?
B、電流輸出型:一般外接運算放大器使用。?
C、乘算型:可用作調(diào)制器和使輸入信號數(shù)字化地衰減。
6.4.D/A轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo):分辨率、建立時間、線性度、轉(zhuǎn)換精度、溫度系數(shù)。
7.2.識別鍵盤上的閉合鍵通常有兩種方法:行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。
7.3.行掃描法是矩陣鍵盤按鍵常用的識別方法,此方法分為兩步進(jìn)行:
A、識別鍵盤哪一列的鍵被按下:讓所有行線均為低電平,查詢各列線電平是否為低,如果有列線為低,則說明該列有按鍵被按下,否則說明無按鍵按下。
B、如果某列有按鍵按下,識別鍵盤是哪一行按下:逐行置低電平,并置其余各行為高電平,查詢各列的變化,如果列電平變?yōu)榈碗娖剑瑒t可確定此行此列交叉點處按鍵被按下。
8.1.LCD的基本原理是,通過給不同的液晶單元供電,控制其光線的通過與否,從而達(dá)到顯示的目的。
8.2.LCD的光源提供方式有兩種:投射式和反射式。筆記本電腦的LCD顯示器為投射式,屏的背后有一個光源,因此外界環(huán)境可以不需要光源。一般微控制器上使用的LCD為反射式,需要外界提供電源,靠反射光來工作。電致發(fā)光(EL)是液晶屏提供光源的一種方式。
8.3.按照液晶驅(qū)動方式分類,常見的LCD可以分為三類:扭轉(zhuǎn)向列類(TN)、超扭曲向列型(STN)和薄膜晶體管型(TFT)。
8.4.市面上出售的LCD有兩種類型:帶有驅(qū)動電路的LCD顯示模塊,只要總線方式驅(qū)動;沒有驅(qū)動電路的LCD顯示器,使用控制器掃描方式。
8.5.通常,LCD控制器工作的時候,通過DMA請求總線,直接通過SDRAM控制器讀取SDRAM中指定地址(顯示緩沖區(qū))的數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)經(jīng)過LCD控制器轉(zhuǎn)換成液晶屏掃描數(shù)據(jù)格式,直接驅(qū)動液晶顯示器。
8.6.VGA接口本質(zhì)上是一個模擬接口,一般都采用統(tǒng)一的15引腳接口,包括2個NC信號、3根顯示器數(shù)據(jù)總線、5個GND信號、3個RGB色彩分量、1個行同步信號和1個場同步信號。其色彩分量采用的電平標(biāo)準(zhǔn)為EIA定義的RS343標(biāo)準(zhǔn)。
9.1.按工作原理分,觸摸屏可以分為:
表面聲波屏、電容屏、電阻屏和紅外屏幾種。
9.2.觸摸屏的控制采用專業(yè)芯片,例如ADS7843。
10.1.基本原理:
麥克風(fēng)輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)音頻編解碼器解碼完成A/D轉(zhuǎn)換,解碼后的音頻數(shù)據(jù)通過音頻控制器送入DSP或CPU進(jìn)行相應(yīng)的處理,然后數(shù)據(jù)經(jīng)音頻控制器發(fā)送給音頻編碼器,經(jīng)編碼D/A轉(zhuǎn)換后由揚聲器輸出。
10.2.數(shù)字音頻的格式有多種,最常用的是下面三種:
A、采用數(shù)字音頻(PCM):是CD或DVD采用的數(shù)據(jù)格式。其采樣頻率為44.1kHz。精度為16位時,PCM音頻數(shù)據(jù)速率為1.41Mb/s;精度為32位時為2.42 Mb/s。一張700MB的CD可以保存大約60分鐘的16位PCM數(shù)據(jù)格式的音樂。?
B、MPEG-3音頻層(MP3):MP3播放器采用的音頻格式。立體聲MP3數(shù)據(jù)速率為112kb/s至128kb/s。?
C、ATSC數(shù)字音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(AC3):數(shù)字TV、HDTV和電影數(shù)字音頻編碼標(biāo)準(zhǔn),立體聲AC3編碼后的數(shù)據(jù)速率為192kb/s。
10.3.IIS是音頻數(shù)據(jù)的編碼或解碼常用的串行音頻數(shù)字接口。IIS總線只處理聲音數(shù)據(jù),其他控制信號等則需要單獨傳輸。IIS使用了3根串行總線:數(shù)據(jù)線SD、字段選擇線WS、時鐘信號線SCK。
10.4.當(dāng)接收方和發(fā)送方的數(shù)據(jù)字段寬度不一樣時,發(fā)送方不考慮接收方的數(shù)據(jù)字段寬度。如果發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)字段小于系統(tǒng)字段寬度,就在低位補0;如果發(fā)送方的數(shù)據(jù)寬度大于接收方的寬度,則超過LSB的部分被截斷。
字段選擇WS用來選擇左右聲道,WS=0表示選擇左聲道;WS=1表示選擇右聲道。此外,WS能讓接收設(shè)備存儲前一個字節(jié),并準(zhǔn)備接收下一個字節(jié)。
11.1.串行通信是指,使數(shù)據(jù)一位一位地進(jìn)行傳輸而實現(xiàn)的通信。
與并行通信相比,串行通信具有傳輸線少、成本低等優(yōu)點,特別適合遠(yuǎn)距離傳送;
缺點是速度慢。
11.2.串行數(shù)據(jù)傳送有3種基本的通信模式:單工、半雙工、全雙工。
11.3.串行通信在信息格式上可以分為2種方式:同步通信和異步通信。
A、異步傳輸:把每個字符當(dāng)作獨立的信息來傳輸,并按照一固定且預(yù)定的時序傳送,但在字符之間卻取決于字符與字符的任意時序。異步通信時,字符是一幀一幀傳送的,每幀字符的傳送靠起始位來同步。一幀數(shù)據(jù)的各個代碼間間隔是固定的,而相鄰兩幀數(shù)據(jù)其時間間隔是不固定的。?
B、同步傳輸:同步方式不僅在字符之間是同步的,而且在字符與字符之間的時序仍然是同步的,即同步方式是將許多字符******成一字符塊后,在每塊信息之前要加上1~2個同步字符,字符塊之后再加入適當(dāng)?shù)腻e誤檢測數(shù)據(jù)才傳送出去。
A、字符格式:起始位+數(shù)據(jù)+校驗位+停止位(檢驗位可無),低位先傳送。?
B、波特率:每秒傳送的位數(shù)。?
C、校驗位:奇偶檢驗。?
a、奇校驗:要使字符加上校驗位有奇數(shù)個“1”。?
b、偶檢驗:要使字符加上校驗位有偶數(shù)個“1”。
11.5.RS-232C的電氣特性:負(fù)邏輯
A、在TxD和RxD上:邏輯1為-3V~-15V,邏輯0為3V~15V。?
B、在TES、CTS、DTR、DCD等控制線上:?
信號有效(ON狀態(tài))為3V~15V
信號無效(OFF狀態(tài))為-3V~-15V
11.6.TTL標(biāo)準(zhǔn)與RS-232C標(biāo)準(zhǔn)之間的電平轉(zhuǎn)換利用集成芯片RS232實現(xiàn)
A、RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范,傳輸速率可達(dá)10Mb/s。?
B、RS-422采用差分傳輸方式,也稱做平衡傳輸,使用一對雙絞線。
C、RS-422需要一終端電阻,要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。
A、RS-485是在RS-422的基礎(chǔ)上建立的標(biāo)準(zhǔn),增加了多點、雙向通信能力,通信距離可為幾十米到上千米。?
B、RS-485收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收,具有抑制共模干擾的能力。?
C、RS-485需要兩個終端電阻。在近距離(300m以下)傳輸可不需要終端電阻。
12.1.并行接口的數(shù)據(jù)傳輸率比串行接口快8倍,標(biāo)準(zhǔn)并行接口的數(shù)據(jù)傳輸率為1Mb/s,一般用來連接打印機(jī)、掃描儀等,所以又稱打印口。
12.2.并行接口可以分為SPP(標(biāo)準(zhǔn)并口)、EPP(增強型并口)和ECP(擴(kuò)展型并口)。
12.3.并行總線分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩類。常用的并行標(biāo)準(zhǔn)總線有IEEE 488總線和ANSI SCSI總線。MXI總線是一種高性能非標(biāo)準(zhǔn)的通用多用戶并行總線。
13.1.PCI總線是地址、數(shù)據(jù)多路復(fù)用的高性能32位和64位總線,是微處理器與外圍控制部件、外圍附加板之間的互連機(jī)構(gòu)。
13.2.從數(shù)據(jù)寬度上看,PCI定義了32位數(shù)據(jù)總線,且可擴(kuò)展為64位。從總線速度上分,有33MHz和66MHz兩種。
13.3.與ISA總線相比,PCI總線的地址總線與數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用,支持即插即用、中斷共享等功能。
A、使用簡單,即插即用。?
B、每個USB系統(tǒng)中都有主機(jī),這個USB網(wǎng)絡(luò)中最多可以連接127個設(shè)備。?
C、應(yīng)用范圍廣,支持多個設(shè)備同時操作。?
D、低成本的電纜和連接器,使用統(tǒng)一的4引腳插頭。?
E、較強的糾錯能力。
F、較低的協(xié)議開銷帶來了高的總線性能,且適合于低成本外設(shè)的開發(fā)。?
G、支持主機(jī)與設(shè)備之間的多數(shù)據(jù)流和多消息流傳輸,且支持同步和異步傳輸類型。?
H、總線供電,能為設(shè)備提供5V/100mA的供電。
14.2.USB系統(tǒng)由3部分來描述:USB主機(jī)、USB設(shè)備和USB互連。
14.3.USB總線支持的數(shù)據(jù)傳輸率有3種:高速信令位傳輸率為480Mb/s;全速信令位傳輸率為12Mb/s;全速信令位傳輸率為1.5Mb/s。
14.4.USB總線電纜有4根線:一對雙絞信號線和一對電源線。
14.5.USB是一種查詢總線,由主控制器啟動所有的數(shù)據(jù)傳輸。USB上所掛接的外設(shè)通過由主機(jī)調(diào)度的、基于令牌的協(xié)議來共享USB帶寬。
A、令牌包:指示總線上要執(zhí)行什么事務(wù),欲尋址的USB設(shè)備及數(shù)據(jù)傳送方向。
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B、數(shù)據(jù)包:傳輸數(shù)據(jù)或指示它沒有數(shù)據(jù)要傳輸。?
C、握手包:指示傳輸是否成功。
14.7.主機(jī)與設(shè)備端點之間的USB數(shù)據(jù)傳輸模型被稱作管道。管道有兩種類型:流和消息。消息數(shù)據(jù)具有USB定義的結(jié)構(gòu),而數(shù)據(jù)流沒有。
14.8.事務(wù)調(diào)度表允許對某些流管道進(jìn)行流量控制,在硬件級
,通過使用NAK(否認(rèn))握手信號來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)傳輸率,以防止緩沖區(qū)上溢或下溢產(chǎn)生。
14.9.USB設(shè)備最大的特點是即插即用。
14.10.工作原理:USB設(shè)備插入USB端點時,主機(jī)都通過默認(rèn)地址0與設(shè)備的端點0進(jìn)行通信。
在這個過程中,主機(jī)發(fā)出一系列試圖得到描述符的標(biāo)準(zhǔn)請求,通過這些請求,主機(jī)得到所有感興趣的設(shè)備信息,從而知道了設(shè)備的情況以及該如何與設(shè)備通信。
隨后主機(jī)通過發(fā)出Set Address請求為設(shè)備設(shè)置一個唯一的地址。
以后主機(jī)就通過為設(shè)備設(shè)置好的地址與設(shè)備通信,而不再使用默認(rèn)地址0。
15.1.SPI是一個同步協(xié)議接口,所有的傳輸都參照一個共同的時鐘,這個同步時鐘有主機(jī)產(chǎn)生,接收數(shù)據(jù)的外設(shè)使用時鐘來對串行比特流的接收進(jìn)行同步化。
15.2.在多個設(shè)備連接到主機(jī)的同一個SPI接口時,主機(jī)通過從設(shè)備的片選引腳來選擇。
15.3.SPI主要使用4個信號:主機(jī)輸出/從機(jī)輸入(MOSI),主機(jī)輸入/從機(jī)輸出(MISO)、串行時鐘SCLK和外設(shè)片選CS。
15.4.主機(jī)和外設(shè)都包含一個串行移位寄存器,主機(jī)通過向它的SPI串行寄存器寫入一個字節(jié)來發(fā)起一次數(shù)據(jù)傳輸。寄存器通過MOSI信號線將字節(jié)傳送給外設(shè),外設(shè)也將自己移位寄存器中的內(nèi)容通過MISO信號線返回給主機(jī),這樣,兩個移位寄存器中的內(nèi)容就被交換了。
15.5.外設(shè)的寫操作和讀操作是同步完成的,因此SPI成為一個很有效的協(xié)議。
15.6.如果只是進(jìn)行寫操作,主機(jī)只需忽略收到的字節(jié);反過來,如果主機(jī)要讀取外設(shè)的一個字節(jié),就必須發(fā)送一個空字節(jié)來引發(fā)從機(jī)的傳輸。
16.1.
IIC總線是具備總線仲裁和高低速設(shè)備同步等功能的高性能多主機(jī)總線。
16.2.IIC總線上需要兩條線:串行數(shù)據(jù)線SDA和串行時鐘線SCL。
16.3.總線上的每個器件都有唯一的地址以供識別,而且各器件都可以作為一個發(fā)送器或者接收器(由器件的功能決定)。
16.4.IIC總線有4種操作模式:主發(fā)送、主接收、從發(fā)送、從接收。
16.5.IIC在傳送數(shù)據(jù)過程******有3種類型信號
A、開始信號:SCL為低電平時,SDA由高向低跳變。?
B、結(jié)束信號:SCL為低電平時,SDA由低向高跳變。
?
C、應(yīng)答信號:接收方在收到8位數(shù)據(jù)后,在第9個脈沖向發(fā)送方發(fā)出特點的低電平。
16.6.主器件發(fā)送一個開始信號后,它還會立即送出一個從地址,來通知將與它進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的從器件。1個字節(jié)的地址包括7位地址信息和1位傳輸方向指示位,如果第7位為0,表示要進(jìn)行一個寫操作,如果為1,表示要進(jìn)行一個讀操作。
16.7.SDA線上傳輸?shù)拿總€字節(jié)長度都是8位,每次傳輸中字節(jié)的數(shù)量沒有限制的。在開始信號后面的第一個字節(jié)是地址域,之后每個傳輸字節(jié)后面都有一個應(yīng)答位(ACK),傳輸中串行數(shù)據(jù)的MSB(字節(jié)高位)首先發(fā)送。
16.8.如果數(shù)據(jù)接收方無法再接收更多的數(shù)據(jù),它可以通過將SCL保持低電平來中斷傳輸,這樣可以迫使數(shù)據(jù)發(fā)送方等待,直到SCL被重新釋放。這樣可以達(dá)到高低速設(shè)備同步。
16.9.IIC總線的工作過程:SDA和SCL都是雙向的。空閑的時候,SDA和SCL都是高電平,只有SDA變?yōu)榈碗娖剑又鳶CL再變?yōu)榈碗娖?,IIC總線的數(shù)據(jù)傳輸才開始。SDA線上被傳輸?shù)拿恳晃辉赟CL的上升沿被采樣,該位必須一直保持有效到SCL再次變?yōu)榈碗娖?,然后SDA就在SCL再次變?yōu)楦唠娖街皞鬏斚乱粋€位。最后,SCL變回高電平,接著SDA也變?yōu)楦唠娖剑硎緮?shù)據(jù)傳輸結(jié)束。
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