串行总线协议的区别

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SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用

简单描述:SPI 与I2C这两种通信方式都就是短距离的,芯片与芯片之间或者其她元器件如传感器与芯片之间的通信。

SPI与IIC就是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线,能连接的各种集成电路与功能模块。

I2C就是多主控总线,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总线上共存这两种线属于低速传输;而UART就是应用于两个设备之间的通信,如用单片机做好的设备与计算机的通信。

这样的通信可以做长距离的。

UART与,UART就就是我们指的串口,速度比上面三者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机与计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点就是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡;SmBus有点类似于USB设备跟计算机那样的短距离通信。

简单的狭义的说SPI与I2C就是做在电路板上的。

而UART与SMBUS就是在机器外面连接两个机器的。

详细描述:1、UART(TX,RX)就就是两线,一根发送一根接收,可以全双工通信,线数也比较少。

数据就是异步传输的,对双方的时序要求比较严格,通信速度也不就是很快。

在多机通信上面用的最多。

2、SPI(CLK,I/O,O,CS)接口与上面UART相比,多了一条同步时钟线,上面UART的缺点也就就是它的优点了,对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合,而且通信速度非常快。

一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面,如大容量存储器等。

3、I2C(SCL,SDA)接口也就是两线接口,它就是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的,通信速度不高,程序写起来也比较复杂。

一般单片机系统里主要用来与24C02等小容易存储器连接。

串行总线总结

SPI、CAN、I2C总线总结一、SPI总线（serial peripheral interface）二、CAN总线(Controller area network)CAN是ISO认证的国际标准化串行通信协议。

CAN协议中，所有的消息都以固定的格式发送。

和总线连接的单元没有I2C类似的“地址”信息，但是每个单元都要有相同的通信速率。

CAN总线是可同时连接多个单元总线，可以连接的单元总数理论上是没有限制的，理论上，CAN总线上的节点数几乎不受限制，可达到2000个，实际上受电气特性的限制，最多只能接100多个节点。

三是实际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电器负载的限制。

降低通信速率，可连接的单元数增加；提高通信速率，则可连接的单元数减少。

CAN协议覆盖了ISO规定的OSI基本参照模型中传输层、数据链路层和物理层。

数据链路层分为MAC层和LLC子层。

MAC子层是CAN协议中核心部分。

数据链路层的功能是将物理层收到的信号组织成有意义的消息，并提供传输错误控制等传输控制的流程。

具体就是消息的帧化、仲裁、应答、错误的检测和报告。

数据链路层的功能通常在CAN控制器的硬件中执行。

物理层定义了信息实际的发送方式，位时序、位的编码方式及同步的步骤，具体信号的电平、通信速度、驱动器和总线电器特性由用户根据需求自行确定。

但是ISO 定义了两种不同物理层，一种是通信速度是最高1Mbps,总线最大长度是40m，最大连接数为30；另一种是通信速度最高是125kbps，但是总线长度可达1000m，最大连接数为20。

当两个以上的单元同时发送消息时，根据标识符（ID）来决定优先级，ID并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上单元同时发送消息时，对各个消息的ID每位进行逐个仲裁比较，仲裁获胜的单元可以继续发送消息。

ID给出的不是目标节点地址，而是这个报文本身的特征。

信息以广播方式在网络上发送，所有节点都可以接收到。

SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用

SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用SPI（Serial Peripheral Interface），I2C（Inter-Integrated Circuit）和UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是常见的串行总线通信协议，它们在嵌入式系统中被广泛使用。

以下是对这三种串行总线的原理、区别及应用的详细介绍。

1. SPI（Serial Peripheral Interface）SPI是一种同步的、全双工的串行总线协议，通常由一个主设备和一个或多个从设备组成。

SPI总线上通信是基于时钟信号进行同步的，主设备产生时钟信号，从设备在时钟的边沿上发送和接收数据。

在SPI总线上，主设备控制通信的起始和结束，并通过片选信号选择与之通信的从设备。

SPI总线上的数据传输是基于多线制的，其中包括主设备的时钟线（SCLK）、数据输出线（MOSI）、数据输入线（MISO）和片选线（SS）。

SPI总线具有以下特点：-速度较快，可以达到十几MHz甚至上百MHz的传输速率。

-支持多主设备，但每个时刻只能有一个主设备处于活动状态。

-适用于短距离通信，通常在PCB上的芯片之间进行通信。

-数据传输可靠性较高。

SPI总线广泛应用于各种设备之间的数据传输，例如存储器、传感器、显示模块等。

2. I2C（Inter-Integrated Circuit）I2C也是一种同步的、双向的串行总线协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成。

I2C总线上的通信也是基于时钟信号进行同步的，主设备产生时钟信号和开始/停止条件，从设备在时钟边沿上发送和接收数据。

I2C总线上的数据传输是基于两根线—串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。

I2C总线具有以下特点：- 通信速度较慢，大多数设备的传输速率为100kbps，但也支持高达3.4Mbps的快速模式。

-支持多主设备，可以同时连接多个主设备。

总线协议有哪些

总线协议有哪些总线协议是指控制多个设备之间数据传输和通信的规范和约定。

它定义了数据传输的格式、时序、电气特性等内容，确保不同设备之间能够有效地进行通信和交互。

下面将介绍一些常见的总线协议。

一、串行总线协议1. 串行通信协议（Serial Communication Protocol）串行通信协议主要用于串行数据传输，通过逐位传输数据来实现设备之间的通信。

常见的串行通信协议有RS-232、RS-485等。

2. I2C（Inter-Integrated Circuit）I2C是一种串行总线协议，适用于连接多个设备的短距离通信。

它采用两根信号线（时钟线和数据线）进行通信，支持多主机和多从机的通信。

3. SPI（Serial Peripheral Interface）SPI是一种同步的串行通信协议，主要用于连接微控制器和外围设备。

它使用四根信号线（时钟线、数据线、主机输出和主机输入线）进行通信，支持全双工通信。

二、并行总线协议1. PCI（Peripheral Component Interconnect）PCI是一种高速并行总线协议，主要用于连接计算机的外围设备。

它使用32位或64位的并行数据传输，支持多个设备同时访问总线。

2. USB（Universal Serial Bus）USB是一种通用的串行总线协议，用于连接计算机和外部设备。

它支持热插拔、即插即用的特性，可以同时连接多个设备。

三、网络总线协议1. EthernetEthernet是一种广泛应用于局域网（LAN）的网络总线协议。

它提供高速、可靠的数据传输，支持多台设备之间的通信。

2. CAN（Controller Area Network）CAN是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的网络总线协议。

它支持多个设备之间的通信，并具有高抗干扰能力和可靠性。

四、其他总线协议1. HDMI（High-Definition Multimedia Interface）HDMI是一种高清晰度多媒体接口，用于连接高清视频和音频设备。

SPII2CUART三种串行总线协议及其区别

SPII2CUART三种串行总线协议及其区别SPI（Serial Peripheral Interface）是一种常见的串行总线协议，主要用于单片机和外部设备之间的通信。

SPI协议需要同时使用多个信号线，包括时钟信号、主从选择信号、数据输入信号和数据输出信号。

SPI协议是一种全双工的通信方式，数据可以双向传输。

SPI通信协议的特点包括以下几点：1.时钟信号：SPI协议中的设备之间使用了共享的时钟信号，时钟信号用于同步数据传输。

时钟信号由主设备控制，并且时钟频率可以根据需要调整。

SPI协议没有固定的时钟频率限制，可以根据实际需求进行调整。

2.主从选择信号：SPI协议中的从设备需要通过主从选择信号进行选择。

主设备通过拉低从设备的主从选择信号来选择与之通信的从设备。

可同时与多个从设备通信。

3.数据传输：SPI协议是一种由主设备控制的同步通信协议，数据在时钟的边沿上升移位。

主设备在时钟的上升沿将数据发送给从设备，从设备在时钟的下降沿将数据发送给主设备。

SPI协议的优势在于速度快、可靠性高，适合于需要高速传输的应用，如存储器、显示器驱动等。

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的串行总线协议，主要用于集成电路之间的通信。

I2C协议仅需要两根信号线：序列时钟线（SCL）和串行数据线（SDA）。

I2C协议是一种半双工通信方式，数据只能单向传输。

I2C通信协议的特点包括以下几点：1.序列时钟线（SCL）：SCL是在主设备和从设备之间共享的信号线，用于同步数据传输。

主设备通过拉高和拉低SCL来控制数据传输的时钟频率。

2.串行数据线（SDA）：SDA负责数据的传输。

数据在SCL的上升沿或下降沿变化时，主设备或从设备将数据写入或读取出来。

3.地址寻址：I2C协议使用7位或10位的地址寻址，从设备可以根据地址进行选择。

I2C协议的优势在于可以连接多个设备，节省了引脚，适用于多设备之间的通信，如传感器、温度传感器、压力传感器等。

SPI、I2C、UART三种串行总线协议的区别和SPI接口介绍（转）

SPI、I2C、UART三种串⾏总线协议的区别和SPI接⼝介绍（转）SPI、I2C、UART三种串⾏总线协议的区别第⼀个区别当然是名字：SPI(Serial Peripheral Interface：串⾏外设接⼝);I2C(INTER IC BUS)UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通⽤异步收发器)第⼆，区别在电⽓信号线上：SPI总线由三条信号线组成：串⾏时钟(SCLK)、串⾏数据输出(SDO)、串⾏数据输⼊(SDI)。

SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。

提供SPI串⾏时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。

主从设备间可以实现全双⼯通信，当有多个从设备时，还可以增加⼀条从设备选择线。

如果⽤通⽤IO⼝模拟SPI总线，必须要有⼀个输出⼝(SDO)，⼀个输⼊⼝(SDI)，另⼀个⼝则视实现的设备类型⽽定，如果要实现主从设备，则需输⼊输出⼝，若只实现主设备，则需输出⼝即可，若只实现从设备，则只需输⼊⼝即可。

I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串⾏、多主控（multi-master）接⼝标准，具有总线仲裁机制，⾮常适合在器件之间进⾏近距离、⾮经常性的数据通信。

在它的协议体系中，传输数据时都会带上⽬的设备的设备地址，因此可以实现设备组⽹。

如果⽤通⽤IO⼝模拟I2C总线，并实现双向传输，则需⼀个输⼊输出⼝(SDA)，另外还需⼀个输出⼝(SCL)。

（注：I2C资料了解得⽐较少，这⾥的描述可能很不完备）UART总线是异步串⼝，因此⼀般⽐前两种同步串⼝的结构要复杂很多，⼀般由波特率产⽣器(产⽣的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，⼀根⽤于发送，⼀根⽤于接收。

显然，如果⽤通⽤IO⼝模拟UART总线，则需⼀个输⼊⼝，⼀个输出⼝。

第三，从第⼆点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双⼯，但I2C不⾏；第四，看看⽜⼈们的意见吧！wudanyu：I2C线更少，我觉得⽐UART、SPI更为强⼤，但是技术上也更加⿇烦些，因为I2C需要有双向IO的⽀持，⽽且使⽤上拉电阻，我觉得抗⼲扰能⼒较弱，⼀般⽤于同⼀板卡上芯⽚之间的通信，较少⽤于远距离通信。

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。

SPI、I2C、UART、USB串行总线协议的区别

SPI、I2C、UART、USB串行总线协议的区别SPI、I2C、UART三种串行总线协议的区别第一个区别当然是名字：SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);I2C(INTER IC BUS)UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器)第二，区别在电气信号线上：SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。

SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。

提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。

主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以增加一条从设备选择线。

如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若只实现从设备，则只需输入口即可。

I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口标准，具有总线仲裁机制，非常适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。

在它的协议体系中，传输数据时都会带上目的设备的设备地址，因此可以实现设备组网。

如果用通用IO口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，另外还需一个输出口(SCL)。

（注：I2C资料了解得比较少，这里的描述可能很不完备）UART总线是异步串口，因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。

显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。

第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工，但I2C不行；第四，看看牛人们的意见吧！wudanyu：I2C线更少，我觉得比UART、SPI更为强大，但是技术上也更加麻烦些，因为I2C需要有双向IO的支持，而且使用上拉电阻，我觉得抗干扰能力较弱，一般用于同一板卡上芯片之间的通信，较少用于远距离通信。

单片机的串行通信接口技术与总线协议分析

单片机的串行通信接口技术与总线协议分析在嵌入式系统开发中，单片机的串行通信接口技术与总线协议扮演着至关重要的角色。

本文将深入探讨单片机串行通信接口技术及总线协议的原理与应用，带领读者全面了解这一领域。

一、串行通信接口技术1. 串行通信的基本概念串行通信是指将数据以位的形式逐个传输，相较于并行通信更加节省资源和成本。

在单片机中，串行通信接口可以连接外部设备，实现数据传输和通信控制。

2. 串行通信的常见接口单片机常用的串行通信接口包括UART（通用异步收发器）、SPI （串行外设接口）、I2C（Inter-Integrated Circuit）等。

不同的接口在数据传输速率、传输距离和硬件连接方面有所差异，可根据具体需求选择合适的接口。

3. 串行通信接口的工作原理UART通过接收和发送缓冲区实现异步串行通信；SPI通过主从模式进行全双工通信；I2C采用主从结构，通过两根线路（时钟线和数据线）进行通信。

熟悉各种接口的工作原理有助于准确选择和配置串行通信模块。

二、总线协议分析1. 总线协议的作用总线协议是指在多个设备之间共享数据传输线路时所遵循的规则和标准。

合理的总线协议可以提高系统的数据传输效率和稳定性，降低通信冲突和错误率。

2. 常见的总线协议常见的总线协议包括CAN（Controller Area Network）、RS485、Modbus等。

CAN适用于高速数据传输和实时控制场景；RS485适用于远距离通信和多机通信；Modbus是一种基于串行通信的通信协议，广泛应用于工业自动化领域。

3. 总线协议的特点不同的总线协议具有不同的特点，如通信速率、通信距离、硬件连接方式等。

开发人员应根据具体的应用场景和需求选择合适的总线协议，并合理设计通信架构。

综上所述，单片机的串行通信接口技术与总线协议是嵌入式系统开发中的重要组成部分，对系统的性能和稳定性有着重要影响。

通过深入理解串行通信接口技术和总线协议，开发人员可以更好地设计和调试嵌入式系统，提高系统的可靠性和效率。

总结归纳总线的分类

总结归纳总线的分类在计算机科学领域中，总线（bus）是一种连接计算机内部各个功能模块的物理通道。

它作为数据传输和通信的基础，起到连接、传递和协调各个硬件组件的作用。

总线的分类主要基于传输方式、功能以及连接的设备类型。

本文将从这三个方面来总结归纳总线的分类。

一、根据传输方式的分类1. 并行总线并行总线是指通过多条数据线同时传输数据的总线。

它能够同时传输多个比特位，速度较快，但受到线缆长度限制，容易产生干扰和噪音。

并行总线适用于近距离通信，常见的应用有IDE总线和PCI总线。

2. 串行总线串行总线是指通过单条数据线依次传输数据的总线。

它通过逐位传输数据，并通过一系列协议进行控制。

串行总线传输速度相对较慢，但可以使用较长的线缆，并能够更好地抵抗干扰。

常见的串行总线有USB总线和SATA总线。

二、根据功能的分类1. 数据总线数据总线用于传输数据信息。

它是计算机内部各个部件之间传递数据的通道，负责传送指令、地址和数据等信息。

数据总线的宽度决定了一次可以传输的比特数目，宽度越大，数据传输速度越快。

2. 地址总线地址总线用于传输访问存储器或者其他设备时的地址信息。

它的宽度决定了可寻址的内存空间大小，地址总线宽度为n位，则可寻址的内存空间大小为2^n字节。

3. 控制总线控制总线用于传输控制信号和命令，控制各个部件的工作状态和数据传输过程。

控制总线包括读写控制、中断请求、设备选择等信号。

三、根据连接的设备类型的分类1. 内部总线内部总线用于连接计算机内部各个组件，如处理器、内存和硬盘等。

它通过内部总线进行数据和控制信号的交互，保证各个组件的正常工作。

2. 外部总线外部总线用于连接计算机与外部设备的数据传输。

它允许计算机和外部设备进行数据交换和通信，如显示器、鼠标、键盘和打印机等。

综上所述，根据传输方式、功能以及连接的设备类型，总线可以分为并行总线和串行总线、数据总线、地址总线和控制总线、内部总线和外部总线等不同类型。

完整版工业自动化领域各种总线协议规范接口

完整版工业自动化领域各种总线协议规范接口工业自动化领域的总线协议规范接口是实现设备之间数据通信的关键技术。

在工业自动化系统中，各种设备（如PLC、传感器、执行器等）需要通过总线协议进行数据交换，以实现自动化控制和监测。

本文将详细介绍工业自动化领域常见的几种总线协议规范接口。

一、Modbus协议Modbus是一种串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。

它具有简单、开放、易于实现的特点，能够实现不同设备之间的数据传输。

Modbus协议定义了一种主从结构的通信方式，主设备通过读写从设备的寄存器来实现数据交换。

该协议支持不同的物理介质，如串口、以太网等。

二、Profibus协议Profibus是一种用于工业自动化领域的现场总线协议。

它分为DP（分布式式）和PA（过程自动化）两种类型。

DP用于工厂自动化，PA用于过程自动化。

Profibus协议采用主从结构，主设备负责控制和配置从设备。

它支持高速数据传输和实时通信，并具有高可靠性和灵便性的特点。

三、CAN（Controller Area Network）总线CAN总线是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的串行通信协议。

它采用主从结构，支持多主设备同时工作。

CAN总线具有高可靠性、抗干扰能力强、实时性好的特点。

它适合于多节点、分布式控制系统，能够实现设备之间的快速数据传输和实时通信。

四、Ethernet/IP协议Ethernet/IP是一种基于以太网的工业自动化通信协议。

它采用TCP/IP协议作为传输层，支持实时和非实时通信。

Ethernet/IP协议具有高带宽、高可靠性和灵便性的特点，适合于大规模工业自动化系统。

它能够实现设备之间的快速数据交换和远程监测。

五、Profinet协议Profinet是一种基于以太网的工业自动化通信协议。

它具有高速、实时和可靠的特点，适合于各种工业自动化应用场景。

Profinet协议支持多种通信方式，如RT （实时）、IRT（异步实时）和NRT（非实时）。

高速串行简史（一）：信号、接口、协议及总线

⾼速串⾏简史（⼀）：信号、接⼝、协议及总线在这个系列开篇的时候⼤家提到了希望了解⼀下，其实基本的概念⼤家应该都知道⼀点，但真正要把它写出来，我觉得⼜不是很好下笔，这也是为什么隔了这么久才推出这篇⽂章，我们也是为了对⼤家负责的态度，不能误导了各位忠实的读者，有什么说得不对或者没有说得很清楚的希望⼤家⼀起来探讨。

突然有个问题，我们通常说的PCIE,既可以是PCIE信号，也可以是PCIE接⼝、PCIE总线，还可以是PCIE协议。

之所以难写，其实中间就是涉及到了太多的概念和认知的差异，因为串⾏和并⾏的概念太⼴了。

只要百度⼀下串⾏和并⾏，就会出来很多类似“串⾏通信与并⾏通信”、“串⾏接⼝与并⾏接⼝”、“串⾏总线与并⾏总线”、“串⾏协议与并⾏协议”以及“串⾏传输与并⾏传输”等概念介绍，⽽我们现在要说的串⾏信号应该包括了上⾯所有的这些概念，既有传输（通信）⽅式，⼜有接⼝类型，同时还有数据本⾝的协议特点，信号、协议、总线和接⼝，有时候看起来是⼀样的，但细细思量却还是有差别的，总之不是⼀两句话就能说清楚的（如PCIE信号、PCIE协议、PCIE接⼝以及PCIE总线之间的相互⽠葛就是剪不断理还乱啊）。

举个简单的例⼦，PCI总线说的是⼀组传输通道，⽽PCI接⼝是⼀种连接标准，两者之间的关系就是PCI接⼝的设备都要通过PCI总线来进⾏通信，⽽PCI总线上⾛的设备并不全是PCI接⼝的，像集成声卡，⾛的就是PCI总线。

在这⾥PCI总线提供了⼀种通道，这个通道上可以有不同的符合这种通道要求的接⼝设备或信号（PCI信号或Audio信号）。

打个更进⼀步的⽐⽅：两者关系就像马车（接⼝设备）和马路（总线）⼀样，马车必须在马路上⾛，⽽马路上不⼀定⾛马车（⽜车等）。

如下图所⽰。

车（接⼝、信号）有车（接⼝、信号）的标准（协议），如马车、汽车、⽕车、货车、⾃⾏车等（PCIE、SATA、SAS、USB等信号标准）；路（通道、总线）有路的标准，如马路、⼈⾏道、⾼速公路等（PCIE、SATA、SAS、USB等通道标准），所以协议⾥⾯⼜包含通道（总线）协议和信号（接⼝）协议。

串行总线解码及协议分析概述

串行总线解码及协议分析概述简介串行通信总线在现代电子设计中被广泛应用。

相比并行总线通信，串行总线具备显着的成本优势，并在一些性能上有所改进。

首先，在电路板上有较少的信号传输，所以PCB的成本较低。

其次，较少的I/O引脚在每个设备上都是必要的，进而简化组件封装，从而降低器件成本。

最后，一些串行总线使用差分信号，提高抗噪声能力。

串行通信标准很多，每种标准具有不同的特点，包括具体操作条件、设计复杂度、传输速率、功耗、容错，当然，还有成本的不同。

虽然串行总线有很多优点，但是当排除故障和调试系统时，它们也存在缺点，因为数据传输的数据包或帧需要根据使用的编码标准进行译码。

手动译码（或“位计数”）的二进制数据流是错误，并且很耗时。

PicoScope包含流行的标准串行编码的译码和分析，帮助工程师发现他们设计中的问题。

比如，确定程序设计和时序误差、检查信号完整性等其他问题。

时序分析工具有助于显示每个设计元素的性能，使工程师能够确定这些需要改进的设计，以优化整个系统性能。

译码PicoScope具有串行译码功能。

译码后的数据可以以您选择的格式显示：在图中、在表中、或两种显示格式一起。

在图中在表中在图形格式中以总线形式显示译码数据，在一个共同的时序轴中与模拟波形对齐，错误帧用红色标记。

图形可以放大，以便找到与以捕获的模拟通道相对应的时序误差或其他信号完整性问题。

在表格格式中以列表形式显示译码数据，包括所有标志和标识符。

您可以通过设置筛选条件来只显示您感兴趣的帧，搜索具有特定属性的帧，或当程序应该列出数据时定义一个开始模式。

PicoScope可以对1-Wire、ARINC 429、CAN、DCC、DMX512、 Ethernet 10Base-T 和100Base-TX、FlexRay、I²C、I²S、LIN、 PS/2、SENT、SPI、UART(RS-232/RS-422/RS-485)和USB协议数据进行译码，更多协议译码支持正在开发中，在未来可以通过免费更新软件使用。

异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线

异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线(USB)等，这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。

本文详细介绍了嵌入式系统设计的串行总线、驱动器和物理接口的特性，并为总线最优选择提供性能比较和选择建议。

由于在消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用中增加了嵌入式功能，对低成本、高速和高可靠通信介质的要求也不断增长以满足这些应用，其结果是越来越多的处理器和控制器用不同类型的总线集成在一起，实现与PC软件、开发系统(如仿真器)或网络中的其它设备进行通信。

目前流行的通信一般采用串行或并行模式，而串行模式应用更广泛。

微处理器中常用的集成串行总线是通用异步接收器传输总线、串行通信接口、同步外设接口(SPI)、内部集成电路(I2C)和通用串行总线，以及车用串行总线，包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)。

这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。

本文将对嵌入式系统设计的串行总线、驱动器和物理接口这些要求提供一个总体介绍，为选择最优总线提供指导并给出一个比较图表(表1)。

为了说明方便起见，本文的阐述是基于微处理器的设计。

串行与并行相比串行相比于并行的主要优点是要求的线数较少。

例如，用在汽车工业中的LIN串行总线只需要一根线来与从属器件进行通信，Dallas公司的1-Wire总线只使用一根线来输送信号和电源。

较少的线意味着所需要的控制器引脚较少。

集成在一个微控制器中的并行总线一般需要8条或更多的线，线数的多少取决于设计中地址和数据的宽度，所以集成一个并行总线的芯片至少需要8个引脚来与外部器件接口，这增加了芯片的总体尺寸。

相反地，使用串行总线可以将同样的芯片集成在一个较小的封装中。

另外，在PCB板设计中并行总线需要更多的线来与其它外设接口，使PCB 板面积更大、更复杂，从而增加了硬件成本。

串口总线标准

串口总线标准
串口总线标准是一种通信协议，它定义了串行数据在物理层面上如何传输。

串口总线标准通常用于计算机与其他设备之间的通信，例如打印机、调制解调器、扫描仪等。

在串口总线标准中，最常用的两种协议是RS-232和USB。

RS-232是一种较为传统的串口总线标准，它定义了9个信号线，包括发送数据线、接收数据线、地线、请求发送线、允许发送线、接收器准备好线、发送器准备好线、数据终端准备好线和线路准备好线。

RS-232协议简单易懂，但传输速度较慢，适用于低速设备之间的通信。

USB（通用串行总线）是一种更为现代化的串口总线标准，它采用集线器结构，可以通过多个USB设备连接在一根USB电缆上。

USB协议具有传输速度快、支持热插拔、兼容性好等优点，适用于高速设备之间的通信。

除了RS-232和USB之外，还有许多其他的串口总线标准，例如RS-485、RS-422、CAN总线、LIN总线等。

这些协议各有其特点和适用场景，例如RS-485和RS-422支持长距离和高速度传输，CAN总线和LIN总线则主要用于汽车和工业自动化领域。

总之，选择合适的串口总线标准需要根据具体的应用场景和设备需求来确定。

不同的串口总线标准具有不同的优缺点，需要根据实际情况进行选择。

通信协议简介及区别（串行、并行、双工、RS232等）

通信协议简介及区别（串行、并行、双工、RS232等）基本的通讯方式有并行通讯和串行通讯两种。

并行通讯：一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。

并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离（相距数米）的通讯。

串行通讯：一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。

串行通讯的特点是：数据位传送，传按位顺序进行，最少只需一根传输线即可完成，成本低但送速度慢。

串行通讯的距离可以从几米到几千米。

根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。

信息只能单向传送为单工；信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工；信息能够同时双向传送则称为全双工。

而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。

异步通信：接收器和发送器有各自的时钟；同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。

1、异步串行方式的特点所谓异步通信，是指数据传送以字符为单位，字符与字符间的传送是完全异步的，位与位之间的传送基本上是同步的。

异步串行通信的特点可以概括为：①以字符为单位传送信息。

②相邻两字符间的间隔是任意长。

③因为一个字符中的比特位长度有限，所以需要的接收时钟和发送时钟只要相近就可以，不需同步。

④异步方式特点简单的说就是：字符间异步，字符内部各位同步。

2、异步串行方式的数据格式异步串行通信的数据格式如图1所示，每个字符（每帧信息）由4个部分组成：①1位起始位，规定为低电0；②5～8位数据位，即要传送的有效信息；③1位奇偶校验位；④1～2位停止位，规定为高电平1。

3、同步串行方式的特点所谓同步通信，是指数据传送是以数据块（一组字符）为单位，字符与字符之间、字符内部的位与位之间都同步。

同步串行通信的特点可以概括为：①以数据块为单位传送信息。

②在一个数据块（信息帧）内，字符与字符间无间隔。

③因为一次传输的数据块中包含的数据较多，所以接收时钟与发送进钟严格同步，通常要有同步时钟。

串行总线舵机的通信协议

串行总线舵机的通信协议一、引言舵机是一种常用的机械驱动装置，广泛应用于机器人、模型、遥控器等领域。

而串行总线舵机通信协议则是指舵机与控制器之间进行通信时所采用的协议。

二、串行总线舵机的工作原理串行总线舵机通过串行总线与控制器进行通信。

控制器发送指令给舵机，舵机接收并执行指令，并将执行结果返回给控制器。

具体来说，串行总线舵机通信协议包括指令帧和应答帧两部分。

1. 指令帧指令帧是控制器发送给舵机的指令信息，包括舵机的ID、指令类型、参数等。

其中，舵机的ID用于区分多个舵机，指令类型用于指示舵机执行的动作，参数则是指令所需的附加信息。

在发送指令帧时，控制器会将指令信息按照特定的格式打包，并通过串行总线发送给舵机。

2. 应答帧应答帧是舵机对指令帧的响应，用于告知控制器指令的执行情况。

应答帧包括舵机的ID、执行结果、状态等信息。

其中，执行结果用于反馈指令的执行情况，状态则是舵机当前的工作状态。

舵机在接收到指令后，会执行相应的动作，并将执行结果打包成应答帧发送给控制器。

三、串行总线舵机的通信协议格式串行总线舵机通信协议的格式可以分为指令帧格式和应答帧格式两部分。

1. 指令帧格式指令帧格式包括起始位、ID、指令类型、参数、校验和等字段。

其中，起始位用于标识帧的开始，ID用于区分不同的舵机，指令类型用于指示舵机执行的动作，参数则是指令所需的附加信息，校验和用于校验帧的完整性。

控制器在发送指令帧时，需要按照指令帧格式将指令信息打包，并在最后添加校验和。

2. 应答帧格式应答帧格式包括起始位、ID、执行结果、状态、校验和等字段。

起始位用于标识帧的开始，ID用于区分不同的舵机，执行结果用于反馈指令的执行情况，状态则是舵机当前的工作状态，校验和用于校验帧的完整性。

舵机在接收到指令后，会执行相应的动作，并将执行结果打包成应答帧发送给控制器。

四、串行总线舵机通信协议的特点串行总线舵机通信协议具有以下特点：1. 简单易用：串行总线舵机通信协议采用简单的指令格式，控制器只需要按照指定格式发送指令，舵机便能执行相应的动作。

SPI,UART,JTAG,I2C,CAN常用串行协议比较

SPI,UART,JTAG,I2C,CAN常用串行协议比较SPI（serial peripheral bus）：与并行总线相比的优点：1. 更低的元件成本， 2. 更小的PCB，3. 简化设计， 4. 较低的功耗不足之处：串行总线是一根数据线传输数据，通常会是一根数据传输输入，一根输入；而并行总线的优点是同时会有多根数据线分别负责数据的输入和输出特点：数据由SO输出, 由SI输入，clk由master发出，可同时在SI和SO上进行数据的收发，但是数据只能在主从之间进行而不能在从与从间进行，在结构上包括SPI device包括了clk，so，si以及使能信号，有些厂家还设有SPI总线总裁端，但是这不是SPI总线规范所要求必须的。

可执行速率高至1Mbit/s的数据全双工传输率。

UART-通用异步收发器UART总线是异步串口，因此结构比较复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。

如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。

UART常用于控制计算机与串行设备的芯片。

有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。

I2C/IIC- Inter IC bus：传输速度：standard I2C可达100kbps，fast I2C可达400kbps，high speed I2C可达3.4Mbps。

只有两线通信，SCL和SDA，SCL负责时钟和wait，SDA负责address和data，两线均是双向OC结构，所以是需要外部上拉电阻的。

由于只有一条数据线SDA，所以也就不能实现全双工通信！I2C没有地址选通信号，所以只能在使用之前对其唯一编址，地址编址可多达127个。

JTAG- joint test action group，又名JTAG Boundary Scan。

总线与协议

总线与协议总线和协议是计算机硬件中非常重要的概念，它们在计算机系统中起着桥梁和规范的作用。

总线是一种用于连接不同功能模块之间的通信线路，通过总线，各个模块可以实现数据的传输和共享。

而协议则是一种规范或约定，用于规定数据传输的方式和格式，以确保通信的可靠性和有效性。

总线和协议的设计对于计算机系统的性能和功能起着至关重要的作用。

一个好的总线设计可以提高系统的传输速度和数据吞吐量，同时减少系统的存储开销。

而一个合理的协议可以确保数据传输的正确性，防止数据的丢失和错误，提高系统的可靠性和稳定性。

在计算机系统中，总线主要分为数据总线、地址总线和控制总线三种。

数据总线用于传输数据，地址总线用于传输模块的地址信息，控制总线用于传输控制信号。

通过这三种总线的组合和配合，各个模块可以实现数据的读写和通信的控制。

总线协议则是对总线通信进行规范的一种约定。

常见的总线协议有PCI、USB、Ethernet等。

这些协议规定了数据的传输方式、传输速度、传输格式等。

例如，PCI协议规定了一种高速的并行总线接口，支持数据的同时传输和并行处理。

USB协议则是一种通用的外部设备接口协议，支持多种设备的连接和通信。

总线和协议的选择和设计需要考虑多种因素，如系统的性能需求、成本限制、兼容性要求等。

不同的总线和协议都有各自的优缺点和适用范围。

因此，在设计计算机系统时，需要根据实际需求和条件来选择合适的总线和协议。

总线和协议的发展和演化一直是计算机技术的重要研究领域之一。

随着计算机系统的发展和应用需求的不断增长，对总线和协议的要求也越来越高。

目前，一些新的总线和协议已经开始出现，如PCI Express、USB 3.0等，它们在传输速度、带宽和兼容性方面都有了较大的提升。

总而言之，总线和协议是计算机硬件中非常重要的概念，它们在计算机系统中起着桥梁和规范的作用。

好的总线和协议设计可以提高计算机系统的性能和功能，保证数据传输的可靠性和有效性。