在高速數(shù)字電路調(diào)試中,示波器早已超越了單純測量電壓幅值的初級功能。面對PCIe、USB 3.0或DDR等吉比特速率的串行信號,工程師bi須掌握兩項核心技能:協(xié)議層面的總線解碼與物理層面的眼圖模板測試。這兩者結(jié)合,才能從“看波形”進(jìn)階到“分析信號完整性”。
USB(通用串行總線)作為目前最主流的接口標(biāo)準(zhǔn)之一,其數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵囊蕾囉贒+和D-兩條差分信號線。差分傳輸?shù)膬?yōu)勢的在于能有效抑制共模噪聲、提升抗干擾能力,而電平范圍的規(guī)范則是保障不同廠商設(shè)備互通、傳輸穩(wěn)定的基礎(chǔ)。不同USB版本(如USB 2.0、USB 3.x)、不同工作模式(低速、全速、高速)下,D+和D-的電平范圍存在差異,且并非以單一線路的電平直接表示邏輯,而是通過兩條線路的電平差值實現(xiàn)信號傳輸。
通用串行總線(USB)規(guī)格的最新迭代版本 USB 3.1 第 2 代,有望改變 IT、消費、工業(yè)及通用嵌入式電子設(shè)備交換數(shù)據(jù)和供電的方式。再加之 Type-C 連接器,它就能夠替代許多其它形式的有線連接,而且它已經(jīng)在便攜式消費設(shè)備領(lǐng)域呈現(xiàn)迅速增長之趨。這可能與該規(guī)格的供電(PD)方面最為相關(guān)。隨著 Type-C 連接器用于更多設(shè)備,用戶對供電潛能的意識也將會增加。
隨著現(xiàn)代芯片的復(fù)雜性不斷提高,驗證成為芯片設(shè)計過程中最耗時和費力的部分,許多芯片設(shè)計項目通常要耗費大約60%-80%的項目資源用于驗證,并且還成為了整個設(shè)計過程中的瓶頸,能否順利完成驗證成為了決定芯片上市時間(TTM)和項目整體成本的關(guān)鍵。正是因為這樣的復(fù)雜性和重要性,采用驗證IP(VIP)等工具,并與值得信賴的IP伙伴合作是回報最高的途徑,這將幫助芯片設(shè)計師解決過程中遇到的問題。
在現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,串行通信協(xié)議扮演著至關(guān)重要的角色。其中,UART(通用異步收發(fā)傳輸器)、I2C(Inter-Integrated Circuit)和SPI(Serial Peripheral Interface)是三種最為常見的串行總線通信協(xié)議。本文將深入探討這三種協(xié)議的基本原理、特點及應(yīng)用場景,并通過代碼示例展示如何在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)這些通信協(xié)議。
USB(Universal Serial Bus)是一種通用的串行總線標(biāo)準(zhǔn),它被廣泛應(yīng)用于連接計算機(jī)及其外部設(shè)備。USB通信系統(tǒng)具有以下特點:
USB:Universal Serial Bus,通用串行總線。USB最初由英特爾與微軟倡導(dǎo)發(fā)起,最大的特點是盡可能的實現(xiàn)熱插拔和即插即用。
近日,通用串行總線(USB)標(biāo)準(zhǔn)組織USB-IF公開了USB-C(即USB Type-C)接口新規(guī)范USB Type-C 2.1,這是自2019年8月USB Type-C 2.0規(guī)范之后,USB標(biāo)準(zhǔn)組織對USB-C接口的機(jī)械電子特性做出的重大修訂,之所以要對USB接口物理特性做修改,是因為USB-IF同期公布了USB供電協(xié)議(USB Power Develiry,簡稱USB PD)的新標(biāo)準(zhǔn),USB PD 3.1將支持最高240瓦功率,而舊標(biāo)準(zhǔn)最高支持供電能力為100瓦。當(dāng)然,USB-C接口規(guī)范變化,支持240瓦供電只是一個要素,對USB 4標(biāo)準(zhǔn)支持及兼容雷電3也是非常重要的驅(qū)動力。
I2C(IIC)屬于兩線式串行總線,由飛利浦公司開發(fā)用于微控制器(MCU)和外圍設(shè)備(從設(shè)備)進(jìn)行通信的一種總線,屬于一主多從(一個主設(shè)備(Master),多個從設(shè)備(Slave))的總線結(jié)構(gòu),總線上的每個設(shè)備都有一個特定的設(shè)備地址,以區(qū)分同一I2C總線上的其他設(shè)備。
PCI Express總線是較舊的PCI/ PCI-X總線的高速串行替換。PCI Express總線與舊PCI之間的主要區(qū)別之一是總線拓?fù)洹?
摘要:基于Linux字符設(shè)備操作接口和各類串行總線的共,性,按照分層的思想,抽象出各種總線的統(tǒng)一接口。統(tǒng)一接口的應(yīng)用層API與底層的具體總線操作形式無關(guān),而且便于應(yīng)用系統(tǒng)的升級和移植。文中給出了一種多種串行總線統(tǒng)一接口的實現(xiàn)方法,并以ARM9為平臺,以I2C、1-Wire、SPI為例,驗證了新方法的可行,性。
摘要:IEEE1394串行總線以其高速實時性的特點和靈活可配置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為提高系統(tǒng),性能提供了一種有效的途徑。文中介紹了IEEEStd1394b總線系統(tǒng)的功能和特點,并以FPGA和DSP為控制核心設(shè)計了1394b雙向數(shù)據(jù)總線傳輸系統(tǒng),最后闡述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計、工作流程以及總線的配置過程。
變送器的應(yīng)用十分廣泛,根據(jù)用途不同,變送器也具有不同的種類,比如上篇文章介紹的溫度變送器以及即將介紹的稱重變送器。
IIC是串行總線,只用到兩個線,應(yīng)用非常廣泛,本文介紹IIC的軟件協(xié)議及硬件相關(guān)知識。
串行總線和并行總線相比具有結(jié)構(gòu)簡單、占用引腳少、成本低的優(yōu)點。常見的串行總線有USB、IEEE1394、I2C等,其中I2C總線具有使用簡單的特點,在單片機(jī)、串行E2P
作為一名PCB設(shè)計工程師,具備一些高速方面的知識是非常有必要的,甚至說是必須的。就信號來說,高速信號通常見于各種并行總線與串行總線,只有知道了什么是總線,才能知道它跑多快,才能開始進(jìn)行布線。 ▍總線 總線是兩個或兩個以上設(shè)備通訊的共享物理通路,
什么是PCB布線之并行總線與串行總線?你知道嗎?想成為一名成功的PCB設(shè)計工程師,具備基本設(shè)計技巧是基本功,而想設(shè)計更好的PCB板,要比別人知道的更多,熟練不同功能性板子架構(gòu),以及元器件之間是否兼容等細(xì)節(jié)的把控。下面我們分享一下高速信號布線的并行總線和串行總線需要掌握要點?
在當(dāng)前雖然在嵌入式系統(tǒng)中有許多連接元件的方法,但最主要的還是以太網(wǎng)、PCI Express和RapidIO這三種高速串行標(biāo)準(zhǔn)。所有這三種標(biāo)準(zhǔn)都使用相似的串行解串器(SerDes)技術(shù),它
通用串行總線(Universal Serial Bus, USB)是連接外部設(shè)備的一個串口總線標(biāo)準(zhǔn),在計算機(jī)上使用廣泛,但也可以用在機(jī)頂盒和游戲機(jī)上,補充標(biāo)準(zhǔn)(On-The-Go)使其能夠用于在便攜設(shè)備之間直接交換數(shù)據(jù)。
采用串行總線技術(shù)可以使系統(tǒng)的硬件設(shè)計大大簡化,系統(tǒng)的體積減小,可靠性提高,同時系統(tǒng)更容易更改和擴(kuò)充。常用的串行擴(kuò)展總線有:I2c總線,單總線,SPI總線,以及microwire、Plus等等