总线规范
RS-485总线布线规范
RS-485总线布线规范技术规范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。
RS-485 总线布线规范485 总线由于其布线简单，稳定可靠从而广泛的应用于视频监控，门禁对讲，楼宇报警等各个领域中，但是，在485 总线布线过程中由于有很多不完全准确的概念导致出现很多问题。
现在将一些错误的观念作出一些澄清。
1.485 信号线不可以和电源线一同走线。
在实际施工当中，由于走线都是通过管线走的，施工方有的时候为了图方便，直接将485 信号线和电源线绑在一起，由于强电具有强烈的电磁信号对弱电进行干扰，从而导致485 信号不稳定，导致通信不稳定。
485 信号线可以使用平行线作为布线，也可以使用非屏蔽线作为布线。
由于485 信号是利用差模传输的，即由485+与485-的电压差来作为信号传输。
如果外部有一个干扰源对其进行干扰，使用双绞线进行485 信号传输的时候，由于其双绞，干扰对于485+，485-的干扰效果都是一样的，那电压差依然是不变的，对于485 信号的干扰缩到了最小。
同样的道理，如果有屏蔽线起到屏蔽作用的话，外部干扰源对于其的干扰影响也可以尽可能的缩小。
2.选择使用普通的超五类屏蔽双绞线即网线就可以。
由于原材料价格上涨，导致现在市场上的线材鱼龙混杂，有不良商人利用某种合金来顶替铜丝来做网线，在外面镀铜以蒙混客户。
具体区别方法：看网线截面，如果是铜色。
485布线规范
78485总线的布线规范及调试方法一、布线规范1、控制器通讯线（包括485/422、232和韦根等通讯线）必须采用国际通用的8芯屏蔽双绞线,这样可有效防止和屏蔽干扰。
线径大于0.3mm总线长度不超过1200建议在1000米以内，如果更长请选用其它专用485/232转换器或者加中继器，并选用更粗的通讯电缆。
控制器GND 485- 485＋分别对应连接485转换器GND TD(A) TD(B)，通讯线路采用串联挂接式连接，请勿采用星型连接或者局部星型连接。
如果线路过长和设备过多，请在最后一台设备上增加终端电阻（有跳线加载）总线最多可挂接128台控制器。
2、其设备用线不得走强电凿或是强电线管。
如因环境所限，要平行走线，则要远离50CM以上。
二、安全事项注意1、虽然控制器已经具备了防静电和防雷击设计，但是请确保电源和机箱的良好接地，以保障电路不被静电、雷电和其他设备漏电所伤害，长时间稳定运行。
2、请勿带电拔插接线端子，或者带电焊接操作，焊接接线时应该先拔下所对应的接线座。
3、请勿私自拆卸控制器上的元器件，这样有可能会引起系统信息的丢失或芯片损害。
4、本控制器可以直接外挂UPS不间断电源，保证停电后系统仍然可以继续工作。
系统配备掉电保护装置，即使停电系统设置信息和记录也不会丢失。
5、尽量避免将控制器电源和其他大电流工作设备接在同一电源上。
485施工常见错误现象：485线路不使用双绞线，或者使用低档的无源转换器!485通讯线不能走星型连接，必须走规范的手牵手的总线模式。
如果485走线不规范或者超出通讯范围，会出现通讯不上或者有时通讯上有时通讯不上的现象。
485传输是差模传输模式，只有485＋和485- 互为双绞，才能使得485传输模式受到的干扰最小，传输最远，传输质量最好。
有些工程商不采用双绞线会使得干扰很大，有些工程商误以为线粗一些传输质量会好，将双绞线合成一股，另外一台双绞线也合成一股，这样适得其反，反而大幅度降低了通讯质量。
精选chap4微机总线技术规范与总线标准管理khn
4.2.1 SoC的片内总线
片上总线特点简单高效结构简单：占用较少的逻辑单元时序简单：提供较高的速度接口简单：降低IP核连接的复杂性灵活，具有可复用性地址/数据宽度可变、互联结构可变、仲裁机制可变功耗低信号尽量不变、单向信号线功耗低、时序简单片内总线标准ARM的AMBA 、IBM的CoreConnectSilicore的Wishbone、Altera的Avalon
高速IO总线
低速IO总线
微机系统中的内总线（插板级总线）
微机系统中的外总线（通信总线）
总线分类
按所处位置(数据传送范围)
片内总线
芯片总线（片间总线、元件级总线）
系统内总线（插板级总线）
系统外总线（通信总线）
非通用总线（与具体芯片有关）
通用标准总线
地址总线
控制总线
按总线功能
数据总线
并行总线
串行总线
特点：各主控模块共用请求信号线和忙信号线，其优 先级 别由其在链式允许信号线上的位置决定；优点：具有较好的灵活性和可扩充性；缺点：主控模块数目较多时，总线请求响应的速度较慢；
菊花链（串行）总线仲裁
主控模块1
主控 模块2
主控模块N
允许BG
请求BR
忙BB
总线仲裁器
……
三线菊花链仲裁原理
任一主控器Ci发出总线请求时，使BR＝1任一主控器Ci占用总线，使BB＝1，禁止BG输出主控器Ci没发请求(BRi=0)，却收到BG(BGINi＝l)，则将BG向后传递(BGOUTi＝l)当BR＝1，BB＝0时，仲裁器发出BG信号。此时，BG＝1，如果仲裁器本身也是一个主控器，如微处理器，则在发出BG之前BB＝0时，它可以占用一个或几个总线周期若Ci同时满足：本地请求(BRi=1)；BB=0；检测到BGINi端出现了上升沿。接管总线。Ci接管总线后，BG信号不再后传，即BGOUTi＝0
CAN总线技术协议规范
CAN总线技术协议规范一、CAN总线的通信模式CAN是一种有效支持分布式控制[3]或实时控制的串行通信网络，可实现全分布式多机系统；可以用点对点，一点对多点以及全局广播几种方式传送和接受数据；CAN总线直接通信距离最远可达10Km（此时传输速率可能达到5Kb/s）,通信速率最高可达1Mb/s（此时传输距离可能达到40m）；且理论上CAN总线通信网络的节点数不受限制（实际上受CAN收发器芯片驱动能力的限制）。
CAN总线基于下列5条基本规则进行通信协调：1．总线访问：CAN是共享媒体总线，他对媒体的访问机制类似于以太网的媒体访问机制，机采用载波监听多路访问的方式。
CAN控制器只能在总线空闲时发送，并采用硬同步，所有CAN控制器同步位于帧起始的前沿。
为避免异步时钟因累积误差而产生错位，CAN总线中用硬同步后满足一定条件的跳变进行重同步。
所谓总线空闲，就是网络上至少存在3个空闲位（隐性位）时网络的状态，也就是CAN 节点在侦听到网络上出现至少3个隐性位时，才开始发送。
2．仲裁：当总线空闲时呈隐性电平，此时任何一个节点都可以向总线发送一个显性电平作为一个帧的开始。
如果有两个或两个以上的节点同时发送，就会产生总线冲突。
CAN总线解决总线冲突的方法比以太网的CSMA/CD方法有很大的改进。
以太网是碰撞检测方式，即一旦检测到两个或多个节点同时发送信息帧时，即所有发送节点都退出发送，待随机时间后再发送。
而CAN是按位对标识符进行仲裁：各发送节点在向总线发送电平的同时，也对总线上得电平进行读取，并与自身发送的电平进行比较，如果电平相同则继续发送下一位，不同则说明网络上有更高优先级的信息帧正在发送，即停止发送，退出总线竞争。
剩余的节点则继续上述过程，直达总线上只剩下一个节点发送的电平，总线竞争结束，优先级最高的节点获得了总线的使用权，继续发送信息的剩余部分直至全部发送完毕。
3．编码/解码：帧起始域、总裁域、控制域，数据域和CRC序列均使用位填充技术进行编码。
CAN总线主要内容和CAN技术规范
接发电 机
底盘网 络M
M
仪表单元
车身中央 控制单元
空调 单元
前门 单元
前座 单元 顶窗 单元
前座 单元
左前门 单元
M
M
后门
M
单元
M
M
M
M
M
M
M
M M
后座 单元
M
M
M
后门 单元
M
M
后窗 单元
图例：
CAN
加热器
M
LIN
灯具
CAN数据传C输AN总舒线主适要内系容和统CAN技C术A规N范ZONGXIAN
CAN总线主要内容和CAN技术规范
编码规则
1）位填充：发送器监视发送位流，连续5个相同位 便自动插入一个补码位。（错误帧和过载帧以及 帧结束标志不执行位填充）
2）采用不归零（NRZ）编码 CAN总线主要内容和CAN技术规范
1. 数据帧
帧间空间
数据帧
帧间空间
仲裁场 控制场 数据场 CRC场 帧结束
CAN总线主要内容和CAN技术规范
• 基于CAN的应用层协议应用较通用的有两种：DeviceNet （适合于工厂底层自动化） 和 CANopen（适合于机械控 制的嵌入式应用）。
• 任何组织或个人都可以从DeviceNet供货商协会（ODVA） 获得DeviceNet规范。购买者将得到无限制的、真正免费 的开发DeviceNet产品的授权。
CAN总线主要内容和CAN技术规范
4.1.2 CAN的分层结构
根据ISO/OSI参考模型，CAN2.0规范细分为以下不同的 层次：数据链路层和物理层。在以前版本的CAN规范中 （2.0A版本），数据链路层的LLC子层和MAC子层的服务及功 能分别被解释为“对象层”和“传输层”。
I2C总线及SPI规范
10 位寻址的格式
主机将10 位从机地址发送到从机
传输的方向不改变 ,当起始条件后有10 位地址时每个从机 将从机地址第一个字节的头7 位11110XX 与自己的地址比 较,并测试看第8 位R/W 方向位是否为0 ,此时很可能超过 一个器件发现地址相同并产生一个响应A1, 所有发现地址 相同的从机将从机地址第2个字节的8位XXXXXXXX 与自 己的地址比较。此时只有一个主机发现地址相同并产生一 个响应A2 ，匹配的从机将保持被主机寻址直到接收到停 止条件P 或从机地址不同的重复起始条件Sr。
传输数据
响应：
数据传输必须带响应，相关的响应时钟脉冲由主机产生，在响应的时钟 脉冲期间发送器释放SDA 线高。 在响应的时钟脉冲期间接收器必须将SDA 线拉低，使它在这个时钟脉冲 的高电平期间保持稳定的低电平。
仲裁和时钟发生
仲裁过程中的时钟同步：
产生的同步SCL 时钟的低电平周期由低电平时钟周期最长的器件决定， 而高电平周期由高电平时钟周期最短的器件决定，如下图：
SPI接口简介
SPI的通信以主从方式工作，这种模式通常有1个主设备和 1个或多个从设备，一般需要4根线，事实上3根也可以(单向 传输时)。其也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数 据输入)，SDO(数据输出)，SCLK(时钟)，CS(片选) 。CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备，如没有CS 信号，则 只能存在一个从设备，主设备通过产生移位时钟来发起通讯。 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1位数据传 输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改 变(上沿和下沿为1次)，就可以完成8位数据的传输。
Avalon总线规范
Avalon总线规范1 A valon总线基本从端口读传输时序2 A valon总线基本从端口写传输时序3 A valon总线上的基本主端口读传输时序4 A valon总线上的基本主端口写传输时序Nios采用的Avalon总线是一种相对简单的总线结构，主要用于连接片内处理器和外设，以构成可编程单芯片上系统。
它描述了主从构件间的端口连接关系，以及构件间通信的时序关系。
Avalon总线拥有多种传输模式，以适应不同外设的要求。
它的基本传输模式是在一个主外设和一个从外设之间进行单字节、半字或字（8、16或32位）的传输，每次只传送一个单元的数据。
当一次传输结束后，不论新的传输过程是否还在同样的外设间进行，Avalon总线总是可以在下一个时钟周期立即开始另一次传输。
所有Avalon从传输的信号时序都源自从端口的基本传输模式，同样，主端口的基本传输模式是所有Avalon主传输的基础。
Avalon总线的端口分为主端口和从端口。
主端口是主外设用于在Avalon总线上发起传输的一组信号。
从端口是用于接受来自另一个Avalon外设主端口的总线传输的一组信号，主端口和从端口都直接连接到Avalon总线模块上。
Avalon总线规范定义了主端口和从端口之间通过Avalon总线模块传输数据所需的信号和时序。
构成Avalon总线模块和外设之间接口的信号随着传输模式的不同而不同。
Avalon总线规范提供了各种选项来剪裁总线信号和时序，以满足不同类型外设的需要。
1 Avalon总线基本从端口读传输时序基本从端口传输模式是所有Avalon从端口传输的基础。
所有其他的从端口传输使用的信号都包含了基本从端口传输的信号，并扩展了基本从端口的操作时序。
基本从端口传输由Avalon总线模块发起，然后从端口向Avalon总线模块传输一个单元的数据。
基本从端口读传输没有延迟。
在clk的第一个上升沿，Avalon总线向目标外设传递address、byteenable_n 和read_n信号。
史上最全can总线协议规则
一、CAN总线简介CAN是控制器局域网络(Controller Area Network， CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO11898）。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初，CAN总线就定位于汽车内部的现场总线，具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90年代CAN总线开始在汽车电子行业内逐步推广，目前已成为汽车电子行业首选的通信协议，并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
二、CAN总线技术及其规范2.1性能特点(1)数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）节点发起数据通信，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息；(2)CAN网络上的节点信息分成不停的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级节点信息最快可在134μs内得到传输;(3)采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，而高优先级的节点可不受影响的继续发送数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况;(3)通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M）；(4)通信的硬件接口简单，通信线少，传输介质可以是双绞线，同轴电缆或光缆。
CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
(5)采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，每帧信息都有CRC校验及其他检验措施，数据出错率极低；(6)节点在严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
(7)CAN总线使用两根信号线上的差分电压传递信号，显性电平可以覆盖隐形电平。
2.2技术规范2.2.1CAN的分层结构图1 CAN的分层结构逻辑链路控制子层（LLC）的功能：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由LLC子层接收的报文实际上已被接收，为恢复管理和通知超载提供信息。
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2020/4/17
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10 位寻址
10 位寻址和7 位寻址兼容而且可以结合使用,10 位寻 址采用了保留的1111XXX 作为起始条件S或重复起始 条件Sr 的后第一个字节的头7 位,10 位寻址不会影响 已有的7 位寻址,有7 位和10 位地址的器件可以连接 到相同的I2C 总线.
尽管保留地址位1111XXX 有8 个可能的组合,但是只 有4 个组合11110XX 用于10 位寻址,剩下的4个组合 11111XX 保留给以后增强的I2C 总线.
SDA 线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定，数据线的电平 状态只有在SCL 线的时钟信号是低电平时才能改变。
2020/4/17
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I2C总线的起始和停止条件
在SCL 线是高电平时，SDA 线从高电平向低电平切换，这个情况表 示起始条件。
当SCL 是高电平时，SDA 线由低电平向高电平切换表示停止条件。 起始和停止条件一般由主机产生，总线在起始条件后被认为处于忙的
2020/4/17
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2020/4/17
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I2C总线术语的定义
2020/4/17
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I2C总线的特征
每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在的简单 的主机从机关系软件设定地址主机，可以作为主机发送器或主机 接收器。
它是一个真正的多主机总线，如果两个或更多主机同时初始化数 据传输可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏。 串行的8 位双 向数据传输位速率在标准模式下可达100kbit/s， 快速模式下可达 400kbit/s ，高速模式下可达3.4Mbit/s。
I2C总线规范的基本知 识
2020/4/17
1
I2C总线的定义
简单地说，就是用于连接到总线的器件传递信息的通道。 它支持任何IC生产过程（NMOS,CMOS,双极性），是一个多
主机的总线，可以连接多于一个能控制总线的器件到总线。 是一种双向两线总线，包括一条串行数据线（SDA）,一条串
行时钟线（SCL），总线空闲时这两条线路都是高电平。
文， 在停止条件后所有器件再次准备好接收数据。
2020/4/17
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10 位寻址的格式
组合格式3
在一个串行传输中组合了10 位和7 位寻址， 在每个起始条件S 或 重复起始条件Sr 后发送10 位或7 位的从机地址，显示了主机如何 发送数据到一个7 位地址的从机，然后发送数据到另一个10 位地 址的从机。相同的主机始终占用着总线。
2020/4/17
10
两个主机的仲裁过程
2020/4/17
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7 位的地址格式
在起始条件S 后发送了一个从机地址这个地址共有7 位，紧接着的第8 位是 数据方向位R/W ，0 表示发送写，1 表示请求数据读数据传输，一般由主机 产生的停止位P 终止，但是如果主机仍希望在总线上通讯它可以产生重复起 始条件SR和寻址另一个从机。
2020/4/17
8
传输数据
响应：
数据传输必须带响应，相关的响应时钟脉冲由主机产生，在响应的时钟脉冲 期间发送器释放SDA 线(高)。 在响应的时钟脉冲期间接收器必须将SDA 线拉低，使它在这个时钟脉冲的 高电平期间保持稳定的低电平。
2020/4/17
9
仲裁和时钟发生
仲裁过程中的时钟同步：
产生的同步SCL 时钟的低电平周期由低电平时钟周期最长的器件决定，而高 电平周期由高电平时钟周期最短的器件决定，如下图：
下面是一个起始字节的过程：
2020/4/17
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CBUS 的兼容性
CBUS 接收器可以连接到标准模式的I2C 总线，但是必须连接第 三条叫DLEN 的线，而且要省略响应位，通常I2C 的传输是8 位的 字节序列，兼容CBUS 的器件有不同的格式。
在混合的总线结构中，I2C 总线器件必须不能响应CBUS 的报文， 因此保留了一个兼容I2C 总线器件不会被相应的特殊CBUS 地址 0000001X 发送CBUS 地址后DLEN 线激活，发送CBUS 格式的报
2020/4/17
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头两个字节位的定义
10 位从机地址是由在起始条件S 或重复起始条件Sr 后的头两个字节组成,第一个字节的头7 位是11110XX 的组合,其中最后两位XX 是10 位地址的两个最高位 MSB,第一个字节的第8 位是R/W 位,决定了报文的方 向,第一个字节的最低位是0 表示主机将写信息到选中 的从机,1 表示主机将向从机读信息
片上的滤波器可以滤去总线数据线上的毛刺波保证数据完整。 连接到相同总线的IC 数量只受到总线的最大电容400pF 限制。
2020/4/17
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I2C总线的总体特征
SDA 和SCL 都是双向线路都通过一个电流源或上拉电阻连接到正的 电源电压，当总线空闲时这两条线路都是高电平，连接到总线的器件 输出级必须是漏极开路或集电极开路才能执行线与的功能。
2020/4/17
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第一个字节中的位定义
2020/4/17
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广播呼叫地址
广播呼叫地址是用来寻址连接到I2C 总线上的 每个器件的。
它的格式如下：
2020/4/17
15Leabharlann 起始字节微控制器可以用两种方法连接到I2C 总线，有片上硬 件I2C 总线接口的微控制器可被编程为只由总线的请 求中断，当器件没有这种接口时它必须通过软件监控 总线。
状态，在停止条件的某段时间后总线被认为处于空闲状态。
2020/4/17
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传输数据
字节格式
发送到SDA 线上的每个字节必须为8 位，每次传输可以发送的字节数量不受 限制，每个字节后必须跟一个响应位。首先传输的是数据的最高位MSB，如 果从机要完成一些其他功能，例如一个内部中断服务程序才能接收或发送下 一个完整的数据字节，可以使时钟线SCL 保持低电平迫使主机进入等待状 态。当从机准备好接收下一个数据字节并释放时钟线SCL 后数据传输继续。
2020/4/17
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第一个字节的位定义
第一个字节的头7 位组成了从机地址, 最低位LSB 是第8 位它决定了 报文的方向,第一个字节的最低位是0 表示主机会写信息到被选中的 从机,1 表示主机会向从机读信息。
当发送了一个地址后系统中的每个器件都在起始条件后将头7 位与它 自己的地址比较,如果一样,器件会认为它被主机寻址,至于是从机-接 收器还是从机-发送器都由R/W 位决定。