
嵌入式外围总线和接口技术
学习嵌入式系统中常见的外围总线协议和接口,比如SPI、I2C、USB等。
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如何学习总线技术
如何学习总线技术以形象生动的比喻来描绘了总线技术的基本思想,指出了总线的基本分类和总线传输的基本原理,以及在学习过程中应当掌握的最基本的知识,对初学者有起到抛砖引入的作用。0引言 如果一座只能容一个人来往的独木桥,两端的人都想要过桥,为了不拥挤、阻塞,那我们就得采取有效的办法。比如规定某段时间哪端的人过桥,另一端的人就等着该他过桥的时间段的到来,同时也还可以规定人多时要按先来后到或年原创 2011-10-08 17:24:03 · 8351 阅读 · 9 评论 -
触发器的建立时间和保持时间
触发器的建立时间和保持时间图1 建立时间和保持时间示意图 建立时间(setup time)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前,数据稳定不变的时间,如果建立时间不够,数据将不能在这个时钟上升沿被打入触发器; 保持时间(hold time)是指在触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间,如果保持时间不够,数据同样不能被打入原创 2011-10-21 16:45:05 · 15626 阅读 · 2 评论 -
TTL电平和CMOS电平
TTL电平和CMOS电平 TTL电路的电平就叫TTL 电平,CMOS电路的电平就叫CMOS电平。TTL电平 TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑"1",0V等价于逻辑"0",这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。TTL电平信号对于计算原创 2011-10-22 21:41:55 · 10434 阅读 · 2 评论 -
同步复位和异步复位的比较
同步复位和异步复位的比较一、特点: 同步复位:顾名思义,同步复位就是指复位信号只有在时钟上升沿到来时,才能有效。否则,无法完成对系统的复位工作。用Verilog描述如下:always @ (posedge clk) beginif (!Rst_n)...end 异步复位:它是指无论时钟沿是否到来,只要复位信号有效,就对系统进行复位。原创 2011-11-02 00:16:24 · 30460 阅读 · 0 评论 -
总线的异步通讯方式
总线的异步通讯方式 异步通讯克服了同步铜须的缺点,允许各模块的速度不一致,给设计者充分的灵活性和选择余地。它没有公共的时钟标准,不要求所有部件严格的统一操作时间,而是采用应答方式(又称握手方式),即当主模块发出请求信号时,一直等待从模块反馈回来“响应”信号后,才开始通信。这要求主从模块之间增加两条应答新。 异步通讯又称应答通讯,是一种建立在应答式或互锁机原创 2011-11-03 20:24:42 · 12018 阅读 · 0 评论 -
高阻态和三态门
高阻态和三态门高阻态 高阻态这是一个数字电路里常见的术语,指的是电路的一种输出状态,既不是高电平也不是低电平,如果高阻态再输入下一级电路的话,对下级电路无任何影响,和没接一样,如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平,随它后面接的东西定。 高阻态的实质:电路分析时高阻态可做开路理解。你可以把它看作输出(输入)电阻非常大。他的极限可以认为悬空。也就是原创 2011-11-07 00:07:23 · 34735 阅读 · 11 评论 -
总线的同步通信
总线的同步通信 通信双方由统一时标控制数据传送称为同步通信。这个公共的时钟可以由CPU总线控制部件发送到每一个部件(设备),也可以让每个部件有各自的时钟发生器,时标通常由CPU的总线控制部件发出,送到总线上的所有部件;也可以由每个部件各自的时序发生器发出,但必须由总线控制部件发出的时钟信号对它们进行同步。 由于采用了公共时钟,每个部件什么时候发送或接收信原创 2011-11-07 00:07:46 · 8033 阅读 · 4 评论 -
总线的半同步通信
总线的半同步通信 半同步通信集同步与异步通信之优点,既保留了同步通信的基本特点,如所有的地址、命令、数据信号的发出时间,都严格参照系统时钟的某个前沿开始,而接收方都采用系统时钟后沿时刻来进行判断识别。同时又像异步通信那样,允许不同速度的模块和谐地工作。为此增设了一条“等待”( )响应信号线。 以读命令为例,在同步通信中,主模块在T1发出地址,T2原创 2011-11-07 08:08:42 · 10995 阅读 · 1 评论 -
总线的分离式通信
总线的分离式通信 同步通讯、异步通信和半同步通信都是从主模块发出地址和读写命令开始,直到数据传输结束。在整个传输周期中,系统总线的使用权完全有占有使用权的主模块和由他选中的从模块占据。进一步分析读命令传输周期,发现除了申请总线这一阶段外,其余时间主要花费在如下3个方面。1.主模块通过传输总线向从模块发送地址和命令。2.从模块按照命令进行读数据的必要准备。3.从模块原创 2011-11-07 19:20:22 · 12462 阅读 · 0 评论 -
总线的操作时序和操作方式
总线的操作时序和操作方式操作时序(timing):各信号有效的先后顺序及配合关系(1) 同步方式•发送、接收双方统一步调,具备统一的时钟信号。•完全由同步时钟确定收发时刻,没有应答信号。•例:总线的读操作(2) 异步方式•发送、接收双方根据自身的工作速度来确定总线传送的步调•没有统一的时钟信号,有主同步MSYN和从同步原创 2011-12-05 23:38:30 · 7610 阅读 · 1 评论 -
1-Wire单总线的基本原理
1-Wire单总线的基本原理一、概述 1-wire 单总线是Maxim 全资子公司Dallas 的一项专有技术。与目前多数标准串行数据通信方式,如SPI/I2C/MICROWIRE 不同,它采用单根信号线,既传输时钟,又传输数据而且数据传输是双向的。它具有节省I/O 口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。 1-wir原创 2011-11-03 00:33:35 · 16790 阅读 · 2 评论 -
1-wire协议
1-wire协议 作为一种单主机多从机的总线系统,在一条1-Wire总线上可挂接的从器件数量几乎不受限制。为了不逻辑上的冲突,所有从器件的1-Wire总线接口都是漏极开路的,因此在使用时必须对总线外加上拉电阻(一般取5kΩ 左右)。主机对1-Wire总线的基本操作分为复位、读和写三种,其中所有的读写操作均为低位在前高位在后。复位、读和写是1-Wire总线通信的基础,下面通过具体程序详细介绍这原创 2011-11-03 10:13:12 · 8099 阅读 · 5 评论 -
I2S音频总线学习(一)数字音频技术
IIS音频总线学习(一)数字音频技术一、声音的基本概念 声音是通过一定介质传播的连续的波。图1 声波重要指标:振幅:音量的大小周期:重复出现的时间间隔频率:指信号每秒钟变化的次数声音按频率分类:图2 声音的频率(语音信号频率范围:300Hz-3kHz)声音的传播携带了信息,它是人类传播信息的一种主要媒体。 声音的三种类型:原创 2011-11-01 00:19:14 · 50919 阅读 · 10 评论 -
I2S音频总线学习(二)I2S总线协议
I2S音频总线学习(二)I2S总线协议一、I2S总线概述 音响数据的采集、处理和传输是多媒体技术的重要组成部分。众多的数字音频系统已经进入消费市场,例如数字音频录音带、数字声音处理器。对于设备和生产厂家来说,标准化的信息传输结构可以提高系统的适应性。I2S(Inter—IC Sound)总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而制定的一种总线标准,该总线专责于音频原创 2011-11-01 00:19:48 · 51169 阅读 · 3 评论 -
I2S音频总线学习(三)S3C2440的I2S控制器
I2S音频总线学习(三)S3C2440的I2S控制器一、I2S控制器结构框图 S3C2440A的Inter-IC Sound (IIS)总线接口作为一个编解码接口连接外部8/16位立体声音频解码IC用于迷你碟机和可携式应用。IIS总线接口支持IIS总线数据格式和MSB-justified数据格式。该接口对FIFO的访问采用了DMA模式取代了中原创 2011-11-01 20:44:23 · 14213 阅读 · 1 评论 -
I2S音频总线学习(四)I2S接口设计
I2S音频总线学习(四)I2S接口设计一、数据发送端的设计图1 发送端 随着WS信号的改变,导出一个WSP脉冲信号,进入并行移位寄存器装入DATA LEFT或DATA RIGHT,从而输出数据被激活。串行数据在时钟下降沿移出。串行数据的默认输入是0,因此所有位于最低位(LSB)后的数据将被设置为0。二、数据接收端的设计图2 接收端原创 2011-11-01 23:04:16 · 17322 阅读 · 1 评论 -
I2C总线时序模拟(一)-加深理解总线协议
I2C总线时序模拟(一)-加深理解总线协议#include#define uchar unsigned charsbit sda=P2^0;sbit scl=P2^1;//用单片机的两个I/O口模拟I2C接口uchar a;***************************************************************************void原创 2011-10-16 00:26:14 · 11696 阅读 · 23 评论 -
对I2C总线的时钟同步和总线仲裁的深入理解
对I2C总线的时钟同步和总线仲裁的深入理解 每一个IIC总线器件内部的SDA、SCL引脚电路结构都是一样的,引脚的输出驱动与输入缓冲连在一起。其中输出为漏极开路的场效应管、输入缓冲为一只高输入阻抗的同相器[1]。这种电路具有两个特点: ①由于SDA、SCL为漏极开路结构,借助于外部的上拉电阻实现了信号的“线与”逻辑;②引脚在输出信号的同时还将引脚上的电平进行检测,检测是否原创 2011-10-16 19:48:37 · 21428 阅读 · 9 评论 -
I2C总线信号时序总结
I2C总线信号时序总结总线空闲状态 I2C总线总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时,规定为总线的空闲状态。此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状态,即释放总线,由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。 启动信号 在时钟线SCL保持高电平期间,数据线SDA上的电平被拉低(即负跳变),定义为I2C总线总线的启动信号,它标志着一次数据传输的开始。启动信号是一种电原创 2011-10-17 20:12:14 · 38470 阅读 · 10 评论 -
I2C总线串行串行输入输出结构
I2C总线串行串行输入输出结构 本文章以8XC552(飞利浦的一款微控制器)的IIC总线串行串行输入输出结构为例,深入理解IIC总线协议: IIC总线的串行输入输出结构保证了IIC总线的数据寄存器中能保存总线上的最新数据。SDAT和ACK组成一个9为的移位寄存器,它组成一个环状结构。串行输出的同时不断采入原创 2011-10-19 08:05:56 · 5903 阅读 · 4 评论 -
I2C总线时序模拟(二)-加深理解总线协议
/********************************************************************此程序是I2C操作平台(主方式的软件平台)的底层的C子程序,如发送数据及接收数据,应答位发送,并提供了几个直接面对器件的操作函数,它很方便的与用户程序连接并扩展..... 注意:函数是采用软件延时的方法产生SCL脉冲,固对高晶振频率要作原创 2011-10-21 15:43:16 · 6147 阅读 · 0 评论 -
【博文汇总】I2C总线学习
将这一周学习I2C总线的文章汇总一下。基础知识学习触发器的建立时间和保持时间如何学习总线技术TTL电平和CMOS电平深入理解关于I2C和SPI总线协议I2C总线深入浅出I2C总线信号时序总结对I2C总线协议的一些理解对I2C总线的时钟同步和总线仲裁的深入理解I2C总线学习终结,开始SPI总线的学习深入理解IIC总线时序原创 2011-10-21 21:31:56 · 5958 阅读 · 6 评论 -
I2C总线学习—查缺补漏—对数据有效性的思考
I2C总线学习—查缺补漏—对数据有效性的思考IIC协议规定:SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定,SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化。IIC期间在脉冲上升沿把数据放到SDA上,在脉冲下降沿从SAD上读取数据。这样的话,在SCL高电平期间,SDA上的数据是稳定的。在脉冲下降沿之后的保持时间以后,SDA上的数据可以变化,直到脉冲上升沿之前。原创 2011-10-24 00:19:14 · 5841 阅读 · 3 评论 -
I2C总线学习—查缺补漏—应答信号ACK
I2C总线学习—查缺补漏—应答信号ACK IIC协议规定,当主机作为接收设备时,主机对最后一个字节不应答,以向发送设备(从设备)标识数据传送结束。这是因为每次传输都应得到应答信号后再进行下一个字节传送。如果此时接收机应答了,那它就接收的不是最后一个字节了。如果是最后一个字节,第9个时钟周期发送的是非应答信号(此时发送的不是应答信号就是非应答信号),最后发送停止信号。原创 2011-10-24 19:00:47 · 11981 阅读 · 2 评论 -
深入理解I2C总线时序的模拟
深入理解I2C总线时序的模拟原创 2011-10-28 20:24:09 · 7873 阅读 · 2 评论 -
I2C总线学习—查缺补漏—S3C2440的I2C控制器
I2C总线学习—查缺补漏—S3C2440的I2C控制器 学习了IIC总线协议的理论部分,觉得应该学习具体操作2440的IIC控制器,毕竟最终都是为了学习S3C2440,所以就把这一部分补上。 S3C2440的I2C接口有四种工作模式:主机发送器、主机接收器、从机发送器、从机接收机。其内部结构如下图所示。 从上图可以看出,S3原创 2011-10-31 23:59:52 · 7670 阅读 · 1 评论 -
关于I2C和SPI总线协议
关于I2C和SPI总线协议IICvs SPI 现今,在低端数字通信应用领域,我们随处可见IIC (Inter-Integrated Circuit) 和 SPI (Serial Peripheral Interface)的身影。原因是这两种通信协议非常适合近距离低速芯片间通信。Philips(for IIC)和Motorola(for SPI) 出于不同背景和市场需求制定了原创 2011-10-16 23:24:44 · 45687 阅读 · 23 评论 -
SPI总线协议介绍
SPI总线协议介绍一、技术性能 SPI接口是Motorola 首先提出的全双工三线同步串行外围接口,采用主从模式(Master Slave)架构;支持多slave模式应用,一般仅支持单Master。时钟由Master控制,在时钟移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后(MSB first);SPI接口有2根单向数据线,为全双工通信,目前应用中的数据速率可达几Mbps的水平原创 2011-10-23 11:11:16 · 49631 阅读 · 21 评论 -
SPI时序详解
SPI时序详解 SPI总线是Motorola公司推出的三线同步接口,同步串行3线方式进行通信:一条时钟线SCK,一条数据输入线MOSI,一条数据输出线MISO;用于 CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。SPI主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。原创 2011-10-23 20:10:54 · 75757 阅读 · 8 评论 -
典型的SPI控制器的结构
典型的SPI控制器的结构 一个典型的SPI控制器的结构,主要又波特率发生器、主控逻辑、收发缓冲、控制部分等几大部分组成。如下图所示:原创 2011-10-24 14:37:02 · 8277 阅读 · 0 评论 -
S3C2440的SPI控制器
S3C2440包含有两个串行外围设备接口(SPI口),每个SPI口都有两个分别用于发送和接收的8位移位寄存器,在一次SPI通信当中数据被同步发送(串行移出)和接收(串行移入)。8位串行数据的速率由相关的控制寄存器的内容决定。如果只想发送,接收到的是一些虚拟的数据。另外,如果只想接收,发送的数据也可以是一些虚拟的“1”。结构框图如下:1、SPI接口特性:与SPI接口协议v原创 2011-11-01 00:00:25 · 10458 阅读 · 0 评论 -
单片机软件模拟SPI接口—加深理解SPI总线协议
单片机软件模拟SPI接口—加深理解SPI总线协议 SPI(Serial Peripheral Interfacer 串行外设接口)是摩托罗拉公司推出的一种同步串行通讯接口,用于微处理器臌控制器和外围扩展芯片之间的串行连接,现已发展成为一种工业标准,目前,各半导体公司推出了大量的带有SPI接口的具有各种各样功能的芯片,如RAM,EEPROM,FlashROM,A/D转换器、D/原创 2011-11-01 00:01:04 · 55924 阅读 · 7 评论 -
详解SPI中的极性CPOL和相位CPHA
详解SPI中的极性CPOL和相位CPHA SPI由于接口相对简单(只需要4根线),用途算是比较广泛,主要应用在 EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。即一个SPI的Master通过SPI与一个从设备,即上述的那些Flash,ADC等,进行通讯。而主从设备之间通过SPI进行通讯,首先要保证两者之间时钟SCLK要一致,互相要商量原创 2011-11-01 08:28:36 · 56421 阅读 · 39 评论 -
【博文汇总】SPI总线学习
【博文汇总】SPI总线学习【SPI总线协议介绍】 简要的介绍了SPI协议的技术性能、总线结构、接口定义、物理内部结构、时钟极性和时钟相位、传输时序、数据传输以及优缺点。通过该文章能多SPI协议有一个基本的了解。【关于I2C和SPI总线协议】 这也是一篇很好的入门文章,讲解了SPI协议的历史和未来发展。最大的特点是和I2C协原创 2011-11-01 09:49:43 · 17702 阅读 · 7 评论