常用数据传输接口
常用通讯接口介绍及应用
常用通讯接口介绍及应用常用的通讯接口是指用于不同设备之间进行数据传输和通信的接口标准或协议。
通讯接口在各种电子设备和计算机系统中发挥着非常重要的作用，它们决定了设备之间能否正常进行数据交换和通信。
下面将介绍一些常见的通讯接口及其应用。
1. USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）：USB接口是一种用于计算机和其他电子设备之间连接和传输数据的通用接口标准。
目前应用最广泛的是USB 3.0接口，它的传输速度可以达到5Gbps，适用于连接鼠标、键盘、打印机、移动硬盘等外部设备。
3. Ethernet（以太网）：以太网接口是一种广泛应用于局域网（LAN）的传输接口，用于连接计算机、服务器、网络设备等。
它的速度可以从10Mbps到1Gbps不等，可根据实际应用需求选择连接速度。
以太网接口是企业网络和家庭网络的主要通信接口。
4. Bluetooth（蓝牙）：蓝牙接口是一种用于短距离无线通讯的接口标准，通常用于连接手机、耳机、音箱、无线鼠标等设备。
蓝牙接口具有低功耗、低成本、无线传输、广泛兼容等特点，适用于个人消费电子产品和物联网设备。
5. Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真）：Wi-Fi接口是一种无线局域网接口，用于在有无线网络覆盖的范围内进行无线数据传输和通信。
Wi-Fi接口可连接到无线路由器，实现多设备之间的高速无线通信，广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。
6. SATA（Serial ATA，串行ATA）：SATA接口是一种用于连接计算机主板和存储设备（如硬盘、SSD）的接口标准。
SATA接口具有高速传输、易于安装、可靠性高等特点，适用于个人电脑和服务器等设备。
除了上述介绍的通讯接口，还有很多其他常用的通讯接口，如RS-232、RS-485、CAN（Controller Area Network，控制器局域网）、I2C （Inter Integrated Circuit，串行总线）、SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）等，它们在各种电子设备和计算机系统中应用广泛。
系统集成日常工作中碰到的接口类型
电话线接口：RJ11接口，4芯与两芯区别 同轴线接口：BNC接口,以前用于网络数据传输，后应用于模拟监控传输
光纤接口：FC口螺丝拧的，配线架上使用多，稳定； ST 卡接圆形，SC：俗称大方
方形接口，
路由
路由器、光收发上用的多;
LC接口俗称小方，多用于光模块
18+1 24+1 18+5
带芯片供电转换器
最大支持1920×1200@60Hz 转VGA(带芯片的转
接头)
最大支持2560×1600@60Hz， 1920×1200@120Hz
带芯片供电转换器
转VGA(带芯片的转 接头)
数字 数字
单通道DVI-I最大支持 1920×1200@60Hz
直接转VGA 模拟+数字
率
分3+4,3+6,3+9，线的数量不同，3+9能自适应分辨率。
1-10米可以用3+6传高清，12-30米建议用3+9传高清不失真。
常见1、2、5、10、15、20、25、30M
DVI
DVI分类
组成线数
分辨率
接口转换
分类
图片
DVI-A
12+5
最大支持2048×1536@60Hz
直转VGA
DVI-D单通道 DVI-D双通道 DVI-I单通道
视频接口汇总 SDI:HD-SDI接口是一种广播级的高清数字输入和输出端口，其中HD表示高清信号, 1、按速率：标准清晰度SD-SDI、高清标准HD-SDI和3G-SDI，对应速率分别是 270Mb/s、1.485Gb/s和2.97Gb/s。 SDI不压缩、没有网络IP转换的延迟，适合快速、高清的使用场合； 传输距离远，1080P标准100米，标准75-5的线可达150米不失真，超过距离增加放 大器；线缆选择不小于75-5-1（96编）
各种常见接口类型全面
接口分类 接口列表 各种接口用途介绍
1
分类
电脑的外设连接接口 计算机系统里的接口
2
常见外设接口类型
外部接口
常见电脑外设联接接口
USB接口
IEEE1394/firewire
cinch/RCA
ps/2键盘鼠标接口 VGA显示器视频接口
DVI数字视频接口
RJ45(LAN/ISDN) 网线接口
RJ11(Modem/电话） S-video(Hosiden)
sas\scsI
• SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善 内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储 系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与SATA、B、C、D4种类型。 其中A类（Type A）是最常见的，一般平板电视或视频设 备，都提供了这种尺寸的接口，Type A有19针，宽度为13.9毫米、厚度为4.45毫米，现在能看到的 设备99%都是这样尺寸的HDMI接口。 B类（Type B）非常罕见，有29针，宽度达到21毫米，传输带宽几乎比A类大了一倍，在家庭应用 中完全是过于“强悍”，现在只应用于一些专业场合。 C类（Type C）是为小型设备而生的，其尺寸为10.42×2.4毫米比Type A小了将近1/3，应用范围很 小。 D类（Type D）是最新的接口类型，尺寸进一步减小，采用了双排针脚设计，尺寸近似于miniUSB 接口，更适用于便携和车载设备。
6
1394扩展卡挡板，提供两个6针接口一个4针接 口
可提供电源的6针接口
常用数据传输接口
RST
命令和控制逻辑 地址总线 31X8bit RAM
图12.6.2 DS1302结构图
❖ DS1302的控制字节
RST
SCLK I/O
1 A0 A1 A2 A3 A4 R/C 1
LSB
MSB
（a）单字节数据读时序
RST
SCLK I/O
1 A0 LSB
A1 A2 A3 A4 R/C 1 MSB
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
❖ DS1302的结构及工作原理
❖ DS1302工作电压为2.5V~5.5V，采用三线 接口与CPU进行同步通信，并可采用突发 方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。DS1302内部有一个31×8的用于临 时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是 DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但 增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时 提供了对后背电源进行涓细电流充电的能 力。
传输，这就需要一定的协议来对读/写数据提 出严格的时序要求，而AT89系列单片机并不 支持单线传输。因此，必须采用软件的方法 来模拟单线的协议时序。
图12.9.1 DS18B20应用原理图
12.10 小结
❖ 本章详细介绍了I2C，SPI和1-wire三种总线 的传输协议和传输过程，本章中所设计的三 个应用实例也十分实用，在很多场合都能使 用得上，比如DS1302电子表和DS18B20温 度计。若是同学们能掌握它们的设计方法， 自己设计一个简易的电子表或温度计都不再 有问题。
SCLK SS (CS)
功能 主器件数据输出，从器件数据输入 主器件数据输入，从器件数据输出
时钟信号，由主器件产生 从器件使能信号，由主器件控制
表12.5.1 SPI 的4根信号线功能表
各种常见接口类型全面接口分类
从上到下依次为：PCI Express X16, 两个PCI,PCI Express X1
27
电源接口
24针的扩展ATX(Extented ATX)电源插头
20针ATX主板电源接口
20针ATX电源线
IEEE-1394是一种广泛使用在数码摄像机，外置驱动器以及多种网络设备的串行接口，一种使用的6针线缆可 提供电源，另外还有一种不提供电源的4针线缆。IEEE-1394b设备使用的是9针线缆以及接口。
IEEE1394接口是苹果公司开发的串行标准，中文译名为火线接口(firewire)。同USB一样，IEEE1394也支持外 设热插拔，可为外设提供电源，省去了外设自带的电源，能连接多个不同设备，支持同步数据传输。 1394A所能支持理论上最长的线长度为4.5米,标准正常传输速率为100Mbps，并且支持多达63个设备。
一块具备两个DVI端口的显卡可同时连接两个(数字)显示器
11
RJ45显示接口
用于LAN和ISDN，有线网络主要使用我们都很熟悉的双绞线进行互连，网线主要有两种类型：A、直通线 〔12345678对应12345678〕-最广泛使用的双绞线；橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕 B、交叉线〔12345678对应36145278〕-用于特殊情况下的连接。绿白、绿、橙白、蓝、蓝白、橙、棕白、 棕 使用直通线的网络设备一般连接到交换机(suitch)或集线器(hub)上，如果想要直接连接两种同类设备，比方 两台PC，那么可以使用交叉线而无需通过交换机或集线器。
达更佳的信号响应效果。
29
Diagnositics Ⅱ〞，即Ⅱ型车载诊断系统的缩写。 为使汽车排放和驱动性相关故障的诊断标准化，从 1996年开始，凡在美国销售的全部新车，其诊断 仪器、故障编码和检修步骤必须相似，即符合OBD Ⅱ程序规定。随着经济全球化和汽车国际化的程度 越来越高，作为驱动性和排放诊断根底，OBD Ⅱ 系统将得到越来越广泛的实施和应用。OBD Ⅱ程 序使得汽车故障诊断简单而统一，维修人员不需专
esata 接口定义
esata 接口定义esata 接口是一种用于连接电脑和外部设备的接口标准。
它是一种高速传输接口，可以实现数据的快速传输。
esata 接口在电脑领域被广泛应用，为用户提供了更加方便和快速的数据传输方式。
esata 接口的全称为"External Serial Advanced Technology Attachment"，它是一种基于串行传输技术的外部存储接口。
与传统的 IDE 接口相比，esata 接口具有更快的传输速度和更高的数据带宽。
它可以支持 SATA 硬盘的插拔，使用户可以方便地连接和拆卸外部存储设备。
此外，esata 接口还具有热插拔功能，用户可以在电脑运行的情况下插拔硬盘，无需重启电脑。
esata 接口的传输速度可以达到 3Gb/s，这意味着它可以在短时间内传输大量的数据。
这对于需要频繁备份和传输大文件的用户来说非常有用。
例如，对于需要处理大量高清视频的视频编辑师来说，esata 接口可以大大提高其工作效率，节省宝贵的时间。
esata 接口的连接方式与传统的 SATA 接口类似，它使用了相同的数据线和电源线。
esata 接口的数据线由一个 7 针的数据线和一个15 针的电源线组成。
在连接时，用户只需将 esata 数据线插入电脑的 esata 接口，然后将另一端插入外部存储设备的 esata 接口即可。
esata 接口的应用非常广泛。
除了可以连接硬盘外，esata 接口还可以用于连接其他外部存储设备，如光驱、磁带机等。
此外，esata 接口还可以用于连接其他类型的设备，如扩展卡、网络设备等。
通过 esata 接口，用户可以实现多种设备的互联互通，提高工作效率和便利性。
值得注意的是，esata 接口并不是所有电脑都具备的标配接口。
用户在购买电脑时需要注意是否支持 esata 接口，并可以选择配备esata 接口的扩展卡。
此外，用户还需要注意选择符合自己需求的esata 数据线和外部存储设备，以确保数据传输的稳定和高效。
e1接口_精品文档
E1接口简介E1接口是一种数字传输接口标准，通常用于高速数据传输和电话通信。
它是TDM（时分多路复用）技术的一种应用，支持多路语音和数据传输。
本文将介绍E1接口的基本原理、特性和应用。
基本原理E1接口使用双绞线或同轴电缆传输数字信号。
它采用2.048Mbps的速率，将传输数据分成32个时隙，每个时隙有64Kbps的容量。
其中一个时隙用于传输管理性数据，即D信道，用于传输控制信息和信令。
其余31个时隙用于传输用户数据，即B信道，用于传输语音和数据。
E1接口使用HDB3（高密度双极性3级）编码方式，可以实现传输稳定和抗干扰能力较强的特性。
数据在发送端经过HDB3编码后，传输到接收端进行解码。
这种编码方式可以在传输过程中检测和纠正错误，确保数据的可靠性。
特性E1接口具有以下特性：1.高速传输：E1接口的速率为2.048Mbps，可实现高速数据传输和语音通信。
2.多路复用：E1接口的时分多路复用技术可以将多个通信信道合并传输，提高传输效率。
3.双工通信：E1接口支持双向通信，可以同时进行发送和接收数据。
4.错误检测和纠正：E1接口使用HDB3编码，可以在传输过程中检测和纠正错误，提高数据的可靠性。
5.灵活配置：E1接口可以根据实际需求灵活配置通信信道，满足不同应用场景的需求。
应用E1接口广泛应用于以下领域：1.电信运营商：E1接口常用于电话通信网络中的传输链路，用于语音通信和数据传输。
2.数据通信：E1接口可用于数据通信网络中的传输链路，支持高速数据传输，适用于互联网接入、局域网互联等场景。
3.无线通信：E1接口可用于无线通信系统中的基站传输链路，支持语音和数据传输。
4.远程监控：E1接口可用于远程监控系统中的视频传输和数据传输，实现远程监控和控制。
配置示例以下示例展示了如何使用Markdown文本格式配置E1接口：```markdown # E1接口配置示例接口配置interface e1 0/0/0description E1接口示例clock source internalframing crc4通道配置e1 0/0/0timeslot 1-30crc4 enable``` 通过以上配置示例，可以实现对E1接口的基本配置和通道的灵活配置。
485标准接口定义
485标准接口定义
485标准接口定义是指在数据通信领域中，一种用于串行通信的标准接口。
它
主要用于连接不同设备之间的数据传输，包括传感器、执行器、工业控制器等设备。
485标准接口定义了物理层、数据链路层和应用层的通信规范，确保了数据的
可靠传输和解析。
它采用差分传输方式，即传送一对相反的信号来表示二进制数据，提高了抗干扰能力和传输距离。
同时，485标准接口支持多主设备和多从设备的连接，可以实现多设备之间的通信。
在485标准接口中，物理层定义了电气特性、传输速率、传输距离等相关参数。
常见的物理层规范包括RS-485、RS-422等。
RS-485是业界常用的485标准接口，
支持半双工通信和全双工通信，最多可以连接32个设备。
数据链路层定义了帧的结构和传输协议。
它将数据划分为帧进行传输，每个帧
包括起始位、数据位、校验位等字段，以确保数据的完整性和可靠性。
数据链路层还支持错误检测和纠正，确保数据的准确解析。
应用层则定义了数据的格式和通信协议。
不同设备可以根据应用需求制定特定
的应用层协议。
例如，工业控制领域常用的Modbus协议就是基于485标准接口实
现的。
总体而言，485标准接口作为一种通用的串行通信接口，具有高可靠性、抗干
扰能力强、传输距离远等优点，被广泛应用于工业自动化、测控领域等。
它为不同设备之间的数据通信提供了可靠的解决方案，促进了设备之间的互联互通。
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12.3 AT24C02的基础知识
❖ 具有I2C总线接口的EEPROM很多，在此就 仅介绍ATMEL公司生产的AT24C系列 EEPROM，其主要型号 AT24C01/02/04/08/16等，其对应的存储容 量分别为 128x8/256x8/512x8/1024x8/2048x8。采用 这类芯片可以解决掉电数据丢失的问题，可 以对保存的数据保持100年，并可以擦除10 万次以上。
据 ❖ 器件A终止传输
12.1.9 非应答信号规定
❖ 当主机为接收设备时，主机对最后一个字节 不应答，以向发送设备表示数据传送结束。
12.1.10 发送停止信号
•图12.1.7 I2C总线停止信号时序图
12.2 单片机模拟I2C总线通信
❖ 在单片机模拟I2C总线通信时，需要调用一些 函数构建相应的时序。这些函数有：总线初 始化、启动信号、应答信号、停止信号、写 一个字节、读一个字节。
12.1.7 应答信号规定
•图12.1.6 I2C总线应答信号时序图
12.1.8 数据传输
❖ 数据传输的过程如下： ❖ （1）假设器件A要向器件B发送信息： ❖ 器件A（主机）寻址器件B（从机） ❖ 器件A（主机—发送器）发送数据到器件B（从机—接收器
） ❖ 器件A终止传输 ❖ （2）假设器件A要读取器件B中的信息： ❖ 器件A（主机）寻址器件B（从机） ❖ 器件A（主机—接收器）从器件B（从机—发送器）接收数
12.1.2 I2C总线硬件结构图
•图12.1.1 I2C总线系统的硬件结构图
12.1.3 I2C总线通信时序
❖ I2C总线上进行一次数据通信的时序图12.1.2 所示。
•图12.1.2 I2C总线进行一次数据通信的时序图
12.1.4 数据位的有效性规定
•图12.1.4 I2C总线数据位有效性规定
12.1.5 发送启动信号
•图12.1.5 I2C总线启动信号时序图
12.1.6 发送寻址信号
❖ 器件地址有7位和10位两种，这里只介绍7位 地址寻址方式。
❖ 在I2C总线开始信号后，再发送寻址信号。送 出的第一个字节数据是SLA寻址字节，用来 选择从器件地址的，其中前7位为地址码，第 8位为方向位(R/ )。
12.3.3 AT24C02管脚描述
•图12.3.2 单片机与AT24C02连接的电路图
❖ AT24C02管脚功能描述
•表12.3.1 AT24C02管脚功能描述
12.4 AT24C02的应用实例
❖ 12.4.1 设计要求 ❖ 采用定时中断方式，设计一个0~59s变化的
秒表，将每次显示在数码管上的时间（0~59 ）存入AT24C02。
❖ DS18B20内部结构
•图12.8.3 DS18B20内部结构框图
❖ DS18B20的工作原理
•图12.8.4 DS18B20的测温原理图
12.9 DS18B20测量温度的实例
❖ 12.9.1 设计要求 ❖ DS18B20它在一根数据线上实现数据的双向
传输，这就需要一定的协议来对读/写数据提 出严格的时序要求，而AT89系列单片机并不 支持单线传输。因此，必须采用软件的方法 来模拟单线的协议时序。
❖ DS1302的结构及工作原理
❖ DS1302工作电压为2.5V~5.5V，采用三线 接口与CPU进行同步通信，并可采用突发 方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM 数据。DS1302内部有一个31×8的用于临 时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是 DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但 增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时 提供了对后背电源进行涓细电流充电的能 力。
12.6 DS1302的基础知识
❖ DS1302主要特点是采用串行数据传输，可为掉电 保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充 电功能。采用普通32.768kHz晶振。
❖ DS1302缺点：时钟精度不高，易受环境影响，出 现时钟混乱等缺点。
❖ DS1302优点：DS1302可以用于数据记录，特别是 对某些具有特殊意义的数据点的记录，能实现数据 与出现该数据的时间同时记录。
❖ 以Dallas公司生产的DS18B20芯片为例， DS18B20是Dallas公司继DS1820后推出的一 种改进型智能数字温度传感器，与传统的热 敏电阻相比，它只需一根导线就能直接读出 被测温度，并可以根据实际需求编程实现 9~12位数字值的读数方式。它有三种封装形 式
•图12.8.2 三种封装形式及芯片的外形图
12.7 DS1302显示时钟的实例
❖ 12.7.1 设计要求 ❖ 用DS1302设计一个数字时钟。
•图12.7.1 DS1302电路连接原理图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12.8 1-Wire总线介绍 及DS18B20测量温度设计
❖ 12.8.1 1-wire单总线概述
•图12.8.1 1-wire总线示意图
12.8.2 DS18B20的基础知识
❖ DS1302实物及引脚图，如图
•图12.6.1 DS1302实物及引脚图
❖ DS1302串行时钟由电源、输入移位寄存器 、命令控制逻辑、振荡器、实时时钟以及 RAM组成，其结构图如图
•图12.6.2 DS1302结构图
❖ DS1302的控制字节
•图12.6.3 DS1302单字节数据读/写时序
•图12.4.1 基于AT24C02的秒表设计原理图
12.5 SPI 总线DS1302实时时钟设计
12.5.1 SPI总线简介
❖ SPI是英文Serial Peripheral Interface的缩写 ，中文意思是串行外围设备接口。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。
常用数据传输接口
12.1 I2C总线AT24C02设计 12.1.1 I2C总线概述
❖ I2C总线全称是Inter-Integrated Circuit总线， 有时也写为IIC总线，由菲利普公司推出，是 广泛采用的一种新型总线标准，也是同步通 信的一种通信形式。具有接口线少、占用的 空间非常小、控制简单、通信速率较高等优 点。所有与I2C兼容的器件都具有标准的接口 ，可以把多个I2C总线器件同时接入I2C总线 上，通过地址来识别通信对象，使它们可以 经由I2C总线相互直接通信。
12.3.1 AT24C02引脚配置与引脚功能
•图12.3.1 AT24C02芯片实物图和管脚图
12.3.2 AT24C02的特性
❖ 与400KHz I2C总线兼容 ❖ 1.8到6.0伏电压范围 ❖ 低功耗CMOS技术 ❖ 写保护功能：当WP位高电平时进行写保护状态 ❖ 页写缓冲器 ❖ 自定时擦除写周期 ❖ 1,000,000编程/擦除周期 ❖ 可保存数据100年 ❖ 8脚DIP、SOIC或TSSOP封装 ❖ 温度范围：商业级、工业级和汽车级
•图12.9.1 DS18B20应用原理图
•图12.5.1 SPI 主从机接口连接图
12.5.2 接口定义数据传输
•图12.5.2 SPI信号传输示意图
❖ 接口定义数据传输
•表12.5.1 SPI 的4根信号线功能表
•图12.5.3 多个SPI从设备级联图
•图12.5.4 多个SPI从设备独立连接图
❖ 要注意的是：SCK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。这样的传输方式有个 优点：与普通的串行通信相比，SPI允许数据一位 一位地传送，甚至允许暂停，因为SCK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 钟信号的控制可以完成对通信的控制。SPI还有一 个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线相 互独立，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，在时钟信号上升沿或下 降沿的采集有不同的定义，具体的情况需要参考 相关器件的技术文档。