CAN、USART、SPI、SCI等
单片机常用术语

单片机常用术语单片机(Microcontroller)是一种集成了微处理器、存储器和外设接口的单个集成电路芯片。
它广泛应用于电子设备中,用于控制和执行各种任务。
在单片机领域,有一些常用术语被广泛使用,下面将对这些术语进行介绍和解释。
1. GPIO(General Purpose Input/Output)GPIO是单片机中的通用输入输出引脚。
它可以通过软件编程来控制,既可以作为输入口用来读取外部信号,也可以作为输出口用来控制外部设备。
通过控制GPIO,可以实现单片机与外部世界的交互。
2. ADC(Analog to Digital Converter)ADC是模数转换器的英文缩写,用于将模拟信号转换为数字信号。
单片机一般配备有ADC模块,可以将外部的模拟量信号转换成相应的数字量,以供后续的数字处理和分析。
3. UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)UART是一种通用的异步串行通信接口。
它用于实现单片机和外部设备之间的数据传输。
UART通过将数据位、停止位和校验位按照一定的规则进行组织,以实现数据的可靠传输。
4. PWM(Pulse Width Modulation)PWM是一种脉冲宽度调制技术。
它通过改变信号的脉冲宽度来控制某个输出端口的电平。
PWM常用于控制电机的速度、LED的亮度等应用场景,可以通过调整占空比来实现精细的控制效果。
5. I2C(Inter-Integrated Circuit)I2C是一种串行通信总线协议,由Philips公司在上世纪80年代推出。
它通过两根线路(串行数据线SDA和串行时钟线SCL)来实现多个设备之间的通信。
I2C常用于连接单片机和传感器、存储器等外设。
6. SPI(Serial Peripheral Interface)SPI是一种串行的外设接口协议,用于在单片机和外部设备之间传输数据。
它使用多线全双工模式,包括一个主设备和一个或多个从设备。
常见硬件通信(SPI、I2C、CAN、USB、UART)协议介绍

常见硬件通信(SPI、I2C、CAN、USB、UART)协议介绍其中,CS是从芯片是否被主芯片选中的控制信号,也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位),主芯片对此从芯片的操作才有效。
这就使在同一条总线上连接多个SPI设备成为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。
通讯是通过数据交换完成的,这里先要知道SPI是串行通讯协议,也就是说数据是一位一位的传输的。
这就是SCLK时钟线存在的原因,由SCLK提供时钟脉冲,SDI,SDO则基于此脉冲完成数据传输。
数据输出通过SDO线,数据在时钟上升沿或下降沿时改变,在紧接着的下降沿或上升沿被读取。
完成一位数据传输,输入也使用同样原理。
因此,至少需要8次时钟信号的改变(上沿和下沿为一次),才能完成8位数据的传输。
SCLK信号线只由主设备控制,从设备不能控制信号线。
同样,在一个基于SPI的设备中,至少有一个主控设备。
这样传输的特点:这样的传输方式有一个优点,与普通的串行通讯不同,普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据,而SPI允许数据一位一位的传送,甚至允许暂停,因为SCLK时钟线由主控设备控制,当没有时钟跳变时,从设备不采集或传送数据。
也就是说,主设备通过对SCLK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。
通过逻辑分析仪采集 spi 总线数据,可以看到四个通道的波形变化,判断信号的时钟周期、时钟相位和极性,并能够解码获取实际传输的数据和指令。
SPI还是一个数据交换协议:因为SPI的数据输入和输出线独立,所以允许同时完成数据的输入和输出。
不同的SPI设备的实现方式不尽相同,主要是数据改变和采集的时间不同,在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义,具体请参考相关器件的文档。
最后,SPI接口的一个缺点:没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。
I2C协议I2C推荐文章:《IIC通信协议,搞懂这篇就够了》注:后台发送“IIC” 即可获取基于STM32上实现软件模拟IIC的完整代码。
spi,总线规范

竭诚为您提供优质文档/双击可除spi,总线规范篇一:常见总线简介can、usaRt、spi、sci等任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接,但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与cpu直接连接,那么连线将会错综复杂,甚至难以实现。
为了简化硬件电路设计、简化系统结构,常用一组线路,配置以适当的接口电路,与各部件和外围设备连接,这组共用的连接线路被称为总线。
采用总线结构便于部件和设备的扩充,尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。
微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。
内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连;而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线,用于插件板一级的互连;外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连。
另外,从广义上说,计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信,相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。
并行通信速度快、实时性好,但由于占用的口线多,不适于小型化产品;而串行通信速率虽低,但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。
串行通信一般可分为异步模式和同步模式。
随着微电子技术和计算机技术的发展,总线技术也在不断地发展和完善,而使计算机总线技术种类繁多,各具特色。
下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。
一、内部总线1.i2c总线i2c(inter-ic)总线10多年前由philips公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。
它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。
在主从通信中,可以有多个i2c总线器件同时接到i2c总线上,通过地址来识别通信对象。
2.spi总线串行外围设备接口spi(serialperipheralinterface)总线技术是motorola公司推出的一种同步串行接口。
CAN、I2S、I2C、SPI、SSP总线简介

一、SPI总线说明串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口,Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。
SPI 用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。
SPI可以同时发出和接收串行数据。
它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯,这四条线是:串行时钟线(CSK)、主机输入/从机输出数据线(MISO)、主机输出/从机输入数据线(MOSI)、低电平有效从机选择线CS。
这些外围器件可以是简单的TTL移位寄存器,复杂的LCD显示驱动器,A/D、D/A转换子系统或其他的MCU。
当SPI工作时,在移位寄存器中的数据逐位从输出引脚(MOSI)输出(高位在前),同时从输入引脚(MISO)接收的数据逐位移到移位寄存器(高位在前)。
发送一个字节后,从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。
主SPI的时钟信号(SCK)使传输同步。
其典型系统框图如下图所示。
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。
图2示出SPI总线工作的四种方式,其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式(实线表示):SPI 模块为了和外设进行数据交换,根据外设工作要求,其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置,时钟极性(CPOL)对传输协议没有重大的影响。
如果 CPOL=0,串行同步时钟的空闲状态为低电平;如果CPOL=1,串行同步时钟的空闲状态为高电平。
时钟相位(CPHA)能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。
如果CPHA=0,在串行同步时钟的第一个跳变沿(上升或下降)数据被采样;如果CPHA=1,在串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样。
SPI主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。
I2C,SPI,UART和CAN的区别

I2C,SPI,UART和CAN的区别(转)SPI--Serial Peripheral Interface,(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)串行外围设备接口,是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式,是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
I2C--INTER-IC(INTER IC BUS:意为IC之间总线)串行总线的缩写,是PHILIPS公司推出的芯片间串行传输总线。
它以1根串行数据线(SDA)和1根串行时钟线(SCL)实现了双工的同步数据传输。
具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。
在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。
能用于替代标准的并行总线,能连接的各种集成电路和功能模块。
I2C是多主控总线,所以任何一个设备都能像主控器一样工作,并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址,根据设备它们自己的能力,它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存。
最主要的优点是其简单性和有效性。
它支持多主控(multimastering),其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。
一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。
当然,在任何时间点上只能有一个主控。
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:通用异步收发器):单端,远距离传输。
大多数计算机包含两个基于RS232的串口。
串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。
同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。
尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
STM32定时器、usart、spi

STM32总结一、以下是我对这几天学习的一点总结。
1、通信模块:USARTa:双机通信(总体就是对发送和接收的配置)USART_InitTypeDef USART_InitStructure; //串口设置恢复默认参数USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure;/* 串口1的配置- 波特率= 9600- 数据长度=8位- 一个停止位- 无校验- 允许接收和发送- 非硬件流控制- USART时钟禁止- USART CPOL: 时钟低电平//指定了下SLCK引脚上时钟输出的极性- USART CPHA: 时钟第二个边沿进行数据捕获//指定了下SLCK引脚上时钟输出的相位- USART LastBit: 最后一位数据的时钟脉冲不从SCLK输出*/USART_ART_BaudRate = 9600;USART_ART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_ART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_ART_Parity = USART_Parity_No;USART_ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;USART_ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_Init(USART1,& USART_InitStructure);//新旧版本不同USART_ART_Clock = USART_Clock_Disable;USART_ART_CPOL = USART_CPOL_Low;USART_ART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;USART_ART_LastBit = USART_LastBit_Disable; //下边配置一般可省略USART_ClockInit(USART1,& USART_ClockInitStructure);//3.0版默认为初始值即自动装载USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);// 使能或者失能指定的USART中断// USART_ITConfig(USART1, USART_IT_TXE, ENABLE);//开启发送中断设置最好在此处不要用USART_Cmd(USART1, ENABLE); //使用串口1}对这段配置应注意新旧版本的不同,如 2.0版本只有USART_Init(USART1,& USART_InitStructure);而 3.0还包括了USART_ClockInit(USART1,& USART_ClockInitStructure);但两个配置的内容还是一样的只是换了种写法。
sci与spi的区别与联系

SPI与S CI--[360doc]1. SPI串行外围设备接口(se rialperip heral inte rface)总线技术是Moto rola公司推出的一种同步串行接口。
Mo torol a公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。
SPI总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与S PI有关的软件就相当简单,使C PU有更多的时间处理其他事务。
2.SCI串行通信接口(seria l com munic ation inte rface)也是由M otoro la公司推出的。
它是一种通用异步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。
说白一点一个是同步串行、一个是异步串行再白一点——同步的需要多出一条时钟线、异步的只需要接收、发送两条线SCI模块用于串行通讯,如RS422、RS485、RS232;S PI模块用于扩展外设,如AD、DA、FR AM、DS P等。
SCI模块和SPI模块是两个外设的扩展模块!SC I是异步通信SPI是同步通信sc i是异步串行通信接口,spi是同步,sp i分主从机,通信速率上spi高于sci------------------------------------------------------------------------------[百度知道]通常,大部分人把SCI、UART与RS232混为一谈,其实他们有本质上的差别:SC I(Ser ial C ommun icati on In terfa ce)意为“串行通信接口”,是相对于并行通信的,是串行通信技术的一种总称,最早由Motol ora公司提出的。
I2C,SPI,UART和CAN的区别

I2C,SPI,UART和CAN的区别(转)SPI--Serial Peripheral Interface,(Serial Peripheral Interface:串行外设接口)串行外围设备接口,是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式,是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
I2C--INTER-IC(INTER IC BUS:意为IC之间总线)串行总线的缩写,是PHILIPS公司推出的芯片间串行传输总线。
它以1根串行数据线(SDA)和1根串行时钟线(SCL)实现了双工的同步数据传输。
具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。
在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。
能用于替代标准的并行总线,能连接的各种集成电路和功能模块。
I2C是多主控总线,所以任何一个设备都能像主控器一样工作,并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址,根据设备它们自己的能力,它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存。
最主要的优点是其简单性和有效性。
它支持多主控(multimastering),其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。
一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。
当然,在任何时间点上只能有一个主控。
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:通用异步收发器):单端,远距离传输。
大多数计算机包含两个基于RS232的串口。
串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。
同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。
尽管比按字节(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。
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任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接,但如果将各部件
和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU直接连接,那么连线将会错综复杂,
甚至难以实现。
为了简化硬件电路设计、简化系统结构,常用一组线路,配置以适当的接口电路,与各部件和外围设备连接,这组共用的连接线路被称为总线。
采用总线结构便于部件和设备的扩充,尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。
微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。
内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连;而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线,用于插件板一级的互连;外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连。
另外,从广义上说,计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信,相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。
并行通信速度快、实时性好,但由于占用的口线多,不适于小型化产品;而串行通信速率虽低,但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。
串行通信一般可分为异步模式和同步模式。
随着微电子技术和计算机技术的发展,总线技术也在不断地发展和完善,而使计算机总线技术种类繁多,各具特色。
下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。
一、内部总线
1.I2C总线
I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信
控制领域广泛采用的一种新型总线标准。
它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。
在主从通信中,
可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。
2.SPI总线
串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola 公司推出的一种同步串行接口。
Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。
SPI总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
3.SCI总线
串行通信接口SCI(serial communication interface)也是由Motorola
公司推出的。
它是一种通用异步通信接口UART,与MCS-51的异步通信功能基本相同。
4.CAN总线属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性。
只有2根线与外部相连,并且内部集成了
错误探测和管理模块。
二、系统总线
1.ISA总线
ISA(industrial standard architecture)总线标准是IBM 公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准,所以也叫AT总线。
它是对XT总线的扩展,以适应8/16位数据总线要求。
它在80286至80486时代应用非常广泛,以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。
ISA总线有98只引脚。
2.EISA总线
EISA总线是1988年由Compaq等9家公司联合推出的总线标准。
它是在ISA总线的基础上使用双层插座,在原来ISA总线的98条信号线上又增加了98条信号线,也就是在两条ISA信号线之间添加一条EISA信号线。
在实用中,EISA 总线完全兼容ISA总线信号。
3.VESA总线
VESA(video electronics standard association)总线是1992年由60家附件卡制造商联合推出的一种局部总线,简称为VL(VESA local bus)总线。
它的推出为微机系统总线体系结构的革新奠定了基础。
该总线系统考虑到CPU与主存和Cache 的直接相连,通常把这部分总线称为CPU总线或主总线,其他设备通过VL总线与CPU总线相连,所以VL总线被称为局部总线。
它定义了32位数据线,且可通过扩展槽扩展到64 位,使用33MHz时钟频率,最大传输率
达132MB/s,可与CPU同步工作。
是一种高速、高效的局部总线,可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔腾微处理器。
4.PCI总线
PCI(peripheral component interconnect)总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel公司推出的一种局部总线。
它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。
PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小,其功能比VESA、ISA 有极大的改善,支持突发读写操作,最大传输速率可达132MB/s,可同时支持多组外围设备。
PCI局部总线不能兼容现有的ISA、EISA、MCA(micro channel architecture)总线,但它不受制于处理器,是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。
5.Compact PCI
以上所列举的几种系统总线一般都用于商用PC机中,在计算机系统总线中,还有另一大类为适应工业现场环境而设计的系统总线,比如STD总线、VME 总线、PC/104总线等。
这里仅介绍当前工业计算机的热门总线之一——Compact PCI。
Compact PCI的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI系统,是PCI总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准,是当今最新的一种工业计算机标准。
Compact PCI是在原来PCI总线基础上改造而来,它利用PCI的优点,提供满足工业环境应用要求的高性能核心系统,同时还考虑充分利用传统的总线产品,如ISA、STD、VME或PC/104来扩充系统的I/O和其他功能。
三、外部总线
1.RS-232-C总线
RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。
RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。
RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。
传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m 以内的通信。
2.RS-485总线
在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。
应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
3.IEEE-488总线
上述两种外部总线是串行总线,而IEEE-488 总线是并行总线接口标准。
IEEE-488总线用来连接系统,如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用IEEE-488总线装配起来。
它按照位并行、字节串行双向异
步方式传输信号,连接方式为总线方式,仪器设备直接并联于总线上而不需中介单元,但总线上最多可连接15台设备。
最大传输距离为20米,信号传输速度一般为500KB/s,最大传输速度为1MB/s。
4.USB总线
通用串行总线USB(universal serial bus)是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。
它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。
它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。
另外,快速是USB技术的突出特点之一,USB的最高传输率可达12Mbps比串口快100倍,比并口快近10倍,而且USB还能支持多媒体。