串口通讯
2022-02-08 11:48:24 1 举报AI智能生成
集合TTL电平/CMOS电平/UART/IIC/SPI串口知识点
作者其他创作
大纲/内容
TTL电平
CMOS电平
TTL电平与CMOS电平转换
CMOS电平能驱动TTL电平
TTL电平不能驱动CMOS电平，需加上上拉电阻
TTL电平与CMOS电平区别
CMOS具有更大的抗噪区域
电路驱动能力不一样，TTL25mA,CMOS一般10mA
需要输入电流不一样，TTL电平2.5mA左右，CMOS几乎不需要电流输入
很多器件都是兼容TTL和CMOS，不考虑速度和性能，一般可以互换
UART
串行、异步、全双工
数据帧
硬件连接
串口使用
UART控制器-Exynos4412
RS232-RS485
UART存在的问题
RS232接口
RS232信号
TTL与RS232电平转换
MAX232芯片
RS232存在的问题
RS485
RS485协议
两线制
接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上可同时存在多个节点
数据发送和接收都使用这对差分信号线，发送和接收不能同时进行（半双工）
TTL与RS485电平转换
MAX485芯片
RS485优势
IIC总线
多主机总线，连接在IIC总线上的器件为主机和从机，主机有权发起和结束一次通信，
而从机只能为主机呼叫
而从机只能为主机呼叫
可挂载多个芯片
IIC总线特点
当总线上有多个主机同时启用总线时，IIC也具备冲突检测和仲裁的功能来防止错误产生
连接IIC总线器件有一个唯一的地址（7bit），每个器件可作为主机也可作为从机
（同一时间只能有1个主机），总线上器件的增加和删除不影响其他器件的正常工作
（同一时间只能有1个主机），总线上器件的增加和删除不影响其他器件的正常工作
IIC总线通信过程
7位，最后1位决定字节传送方向，0：主机->从机，1：从机->主机
IIC总线信号的实现
起始信号：SCL为高电平时，SDA由高变低表示起始信号
停止信号：SCL为高电平时，SDA由低变高表示停止信号
起始和停止信号都由主机发出
停止信号：SCL为高电平时，SDA由低变高表示停止信号
起始和停止信号都由主机发出
数据线线SDAS高电平表示逻辑1，低电平表示逻辑0
字节传送与应答
同步信号
典型时序
主机向从机发送数据
从机向主机发送数据
主机先想从机发送数据，然后从机再向主机发送数据
Exynos4412下的IIC控制器
标准模式下支持最大100kb/s传输速度，400kb/s（快速模式）
SPI总线
高速、全双工、同步的串行通信总线
寻址方式
SPI通信过程
采用同步工作方式，SCLK线在上升沿或下降沿时发送器向数据线上发送数据，
紧接着下降沿或上升沿时接收器从数据线上读取数据，完成1位数据传送，
8个时钟周期即可完成1个字节数据的传送
紧接着下降沿或上升沿时接收器从数据线上读取数据，完成1位数据传送，
8个时钟周期即可完成1个字节数据的传送
极性和相位
SPI总线有4种不同的工作模式，取决于极性CPOL和相位CPHL
CPOL表示SCLK空闲时的状态，CPOL=0，空闲时SCLK为低电平，
CPHL=1，空闲时SCLK为高电平；
CPHL=1，空闲时SCLK为高电平；
SPHA表示采样时刻，CPHA=0，每个周期的第1个时钟沿采样，
CPHA=1，每个周期的第二个时钟沿采样
CPHA=1，每个周期的第二个时钟沿采样
IIC和SPI的异同
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