串行总线扩展技术
串行通信及串行扩展技术
传感器数据采集
01
串行通信接口可以连接各种模拟或数字传感器，实现数据的实
时采集和传输。
数据处理与存储
02
通过串行通信将采集到的数据传输到上位机或数据中心，进行
进一步的处理、分析和存储。
系统监控与控制
03
串行通信可用于实现远程监控和控制，提高数据采集系统的灵
活性和可维护性。
在远程监控系统中的应用
01
特点
传输线少，成本低，适用于远距 离通信，但传送速度较慢。
串行通信协议
异步通信协议
以字符为单位进行传输，字符间通过 特定的起始位和停止位进行同步。
同步通信协议
以数据块为单位进行传输，通过同步 字符或同步信号实现收发双方的时钟 同步。
串行通信接口标准
RS-232C接口标准
定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间的接口标准，采用 负逻辑电平，最大传输距离约15米。
串行扩展工作原理
01
数据传输
在串行通信中，数据以位为单位进行传输。发送端将数据按位依次发送
到传输线上，接收端按位接收并组合成完整的数据。数据传输过程中需
要遵循特定的通信协议和数据格式。
02
同步与异步通信
串行通信可分为同步通信和异步通信两种方式。同步通信需要发送端和
接收端保持严格的时钟同步，而异步通信则通过特定的起始位和停止位
无线化发展趋势
无线通信技术的普
及
随着无线通信技术的不断发展， 串行通信逐渐实现无线化，使得 设备间的通信更加灵活方便。
低功耗无线通信技
术
针对低功耗设备的需求，发展出 低功耗无线通信技术，延长设备 的续航时间。
无线通信安全性增
SPI和IIC详解
支持可靠通信的硬件CRC 可触发中断的主模式故障、过载以及CRC错误标志 支持DMA功能的1字节发送和接收缓冲器：产生发送和接受请求
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11
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控制寄存器SPI_CR1
BIDIMODE 0 0 1 1
BIDIOE X X 1 0
RXONLY 0 1 X X
9
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STM32的SPI接口
3线全双工同步传输 带或不带第三根双向数据线的双线单工同步传输 8或16位传输帧格式选择 主或从操作
支持多主模式
8个主模式波特率预分频系数(最大为fPCLK/2) 从模式频率(最大为fPCLK/2) 主模式和从模式的快速通信 主模式和从模式下均可以由软件或硬件进行NSS管理：主/从操作模式的动态改变 可编程的时钟极性和相位 可编程的数据顺序，MSB在前或LSB在前 可触发中断的专用发送和接收标志
发送CRC寄存器(SPI_TXCRCR)
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SPI中断
中断响应函数 Void SPIx_IRQHandler(void) ;
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SPI配置流程
（1）配置引脚复用功能 i） 使能spi时钟；
ii）设置引脚复用 （2）设置工作模式
i） 主/从设置
ii） 数据格式设置
iii）时钟极性/相位设置 iv）单线/双线模式、接收/输出模式 v） CRC设置 vi） 中断/DMA设置 （3）使能SPI，开始工作
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初 始 化 函 数
20
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/
发 送
接 收 函 数
TWI,IIC总线
采用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简
化、系统的体积减小、可靠性提高。同时，系统 的更改和扩充极为容易。 常用的串行扩展总线有： I2C （Inter IC BUS） 总线、单总线（1－WIRE BUS）、SPI（Serial Peripheral Interface）总线及Microwire/PLUS 等。
c、在传送过程中，当需要改变传送方向时， 起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两 次读/写方向位正好反相。
4、总线的寻址
I2C总线协议有明确的规定：采用7位的寻址字节 （寻址字节是起始信号后的第一个字节）。 （1）寻址字节的位定义
D7～D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位， 为“0”时表示主机向从机写数据，为“1”时表示主机由从 机读数据。
每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传 送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟 随一位应答位（即一帧共有9位）。
由于某种原因从机不对主机寻址信号应答时（如从机 正在进行实时性的处理工作而无法接收总线上的数据）， 它必须将数据线置于高电平，而由主机产生一个终止信号 以结束总线的数据传送。 如果从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后 无法继续接收更多的数据时，从机可以通过对无法接收的 第一个数据字节的“非应答”通知主机，主机则应发出终 止信号以结束数据的继续传送。 当主机接收数据时，它收到最后一个数据字节后，必须 向从机发出一个结束传送的信号。这个信号是由对从机的 “非应答”来实现的。然后，从机释放SDA线，以允许主 机产生终止信号。
两线串行总线概述
两线串行总线采用TWI协议。对外只有两根线。一根数据线SDA，一根时 钟线SCL。可与128个从设备连接。连接方式如图所示：
实验15 I2C 总线串行扩展——AT24C02存储器读写[共2页]
![实验15 I2C 总线串行扩展——AT24C02存储器读写[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/1dd33d68c77da26925c5b0e9.png)
312 式。
液晶显示屏模块1602内置控制器44780，可显示2行，每行16个字符，要求单片机控制1602液晶显示模块分两行显示“Hello Welcome To Heilongjiang”，第一行显示“Hello Welcome”，第二行显示“To HeiLongJiang”。
2．实验目的（1）了解单片机控制字符型的工作原理和方法。
（2）掌握单片机如何来控制液晶显示屏模块1602。
（3）接口电路设计完毕后，编写程序控制字符型液晶显示屏模块1602的字符显示。
实验13 DAC0832的D/A转换实验 1．实验要求单片机输出的数字量D0～D7加到DAC0832的输入端，用虚拟直流电压表测量DAC0832的输出电流经运放LM358N的I/V转换后的电压值，并使用虚拟直流电压表查看输出电压的变化。
仿真运行，可看到虚拟直流电压表测量的电压在-2.5～0V范围内变化。
如果由于电压表图标太小，显示的电压值不清楚，可用鼠标滚轮放大整个电路原理图。
2．实验目的掌握单片机与DAC0832的接口设计和软件编程。
实验14 ADC0809的A/D转换实验 1．实验要求利用A/D转换器ADC0809 (Proteus元件库中没有ADC0809，可用库中与其兼容的ADC0808替代)，由输入模拟电压通过调整电位器阻值的大小提供给ADC0809模拟量输入，编写程序控制ADC0809将模拟量转换成二进制数字量，并送P1口输出来控制发光二极管亮或灭来表示转换结果的二进制代码显示转换完毕的数字量。
2．实验目的（1）掌握ADC0809的工作原理及基本性能。
（2）掌握单片机与ADC0809的接口设计。
（3）掌握软件编程控制单片机进行数据采集。
实验15 I2C总线串行扩展——AT24C02存储器读写1. 实验要求利用AT24C02、Proteus的I2C调试器，实现单片机读写存储器AT24C02的实验。
KEY1充当外部中断0中断源，当按下KEY1时，单片机通过I2C总线发送数据AAH给AT24C02，等发送数据完毕后，将数据AAH送P2口通过LED显示出来。
串行总线详解
单总线的时序
One-Wire协议定义了复位脉冲、应答 脉冲、写0、读0和读1时序等几种信号类型 。所有的单总线命令序列（初始化，ROM 命令，功能命令）都是由这些基本的信号 类型组成的。在这些信号中，除了应答脉 冲外，其他均由主机发出同步信号，并且 发送的所有命令和数据都是字节的低位在 前。
数字化温度传感器DS18B20
One-Wire总线（单总线）
One-Wire总线是DALLAS公司研制开发的协议。 它由一个总线主节点、一个或多个从节点组成系统， 通过一根信号线对从芯片进行数据的读取。每一个 符合 One-Wire协议的从芯片都有一个唯一的地址， 包括48位的序列号、8位的家族代码和8位的CRC代 码。主芯片对各个从芯片的寻址依据这64位的不同 来进行。One-Wire总线利用一根线实现双向通信。 因此其协议对时序的要求较严格，如应答等时序都 有明确的时间要求。基本的时序包括复位及应答时 序、写一位时序、读一位时序。 在复位及应答时序 中，主器件发出复位信号后，要求从器件在规定的 时间内送回应答信号；在位读和位写时序中，主器 件要在规定的时间内读回或写出数据。
-10.125
-25.0625 -55
1111 1111 0101 1110
1111 1110 0110 1111 1111 1100 1001 0000
FF5EH
FE6FH FC90H
2 I C-BUS
I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多 主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高 性能串行总线。
基本的数据传输格式
在图 4 和图 5 中，各种符号的意义为
：
S：起始位（START） SA：从机地址（Slave Address） ，7 位从机地址 W：写标志位（Write） ，1 位写标志 R：读标志位（Read） ，1位读标志 A：应答位（Acknowledge） ，1 位应答 /A：非应答位（Not Acknowledge） ，1位非应答 D：数据（Data） ，每个数据都必须是 8 位 P：停止位（STOP） 阴影：主机产生的信号 无阴影：从机产生的信号
利用SPI总线扩展串口
概述随着电子技术的发展，各类电子设备已不再满足于某一单一功能，而是朝着多功能集成的方向发展，随着功能的增加，一个系统就不仅仅需要一个主机，还需要与多个外设配合工作以实现附加功能，因此主机与外设就必然需要进行数据传输，而这种传输一般会采用串口的方式以节约IO资源和增加传输距离。
而普通单片机控制器只提供1个串口，远不能满足多外设通讯的需求，因此串口扩展成为系统常常需要解决的问题。
串口扩展的方案比较多，但开发工作量、硬件成本、可靠性、指标存在一定差异。
鉴于速度、通用性及成本的考虑，SPI总线的应用非常广泛，因此利用SPI接口进行串口扩展也不失为实现串口扩展的一个好方式。
成都国腾微电子有限公司的GM814X芯片正是针对SPI扩串口的需求而设计开发的串口扩展专用芯片，可以帮助系统设计工程师轻松通过MCU的SPI接口实现扩串口的功能。
扩串口方案SPI总线SPI总线是由摩托罗拉公司提出的一种同步串行外围设备接口总线，主要用于微控制器和外围设备之间的串行传输。
SPI也能在多主设备系统中进行处理器的通信。
外围设备可以是简单普通的TTL移位寄存器，也可以是复杂完整的从系统，如LCD显示驱动器、模数转换器系统等。
SPI总线包含四条线：串行时钟(SCK)，主输出从输入(MOSI)，主输入从输出(MISO)，从设备选择(SS)。
总线系统中所有的SCK、MOSI、MISO引脚要连在一起。
系统中只有一个SPI设备可作主设备，其他连在总线上的SPI设备就成了从设备。
主设备将它的SCK和MOSI、MISO分别连到从设备的SCK和MOSI、MISO端。
SPI串行接口主要用于短距离的主机与从机的数据传送，具有连接电路简单、使用方便等优点，可为实现主机和从机及从外围设备的通信提供了一种简单、易行的方案。
GM814XGM814X芯片可以将一个标准SPI接口扩展成2个(GM8141)或4个(GM8142)标准的UART，所有扩展串口能以各自独立设置的波特率，帧长和校验方式，同时和SPI接口进行数据收发。
通用串行总线的OTG技术
通用串行总线的OTG技术
程军;陈贵灿;姜飞
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2003(20)6
【摘要】通用串行总线的OTG技术是为了使USB接口技术应用于PC机以外的市场而在USB2.0规范基础上扩展出的新技术。
采用OTG技术可以使普通的数码设备实现相互之间的通信,大大方便了各种便携设备之间的数据交换。
本文介绍了OTG技术的特点,比较了OTG技术与普通USB的不同,并对其市场前景做了预测。
【总页数】4页(P54-56)
【关键词】通用串行总线;0TG技术;USB接口;计算机;外部设备
【作者】程军;陈贵灿;姜飞
【作者单位】西安交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP336
【相关文献】
1.通用串行总线在虚拟仪器技术中的应用研究 [J], 赵高毅
2.数字家庭技术专栏(11):USB OTG技术的发展现况 [J], 谦君
3.无线通用串行总线的双载波解调技术 [J], 杨润丰;陈晓宁;赵健
4.通用串行总线集线器或连接器产品对标技术方案 [J],
5.飞利浦推出首套USB OTG开发工具套件大幅度缩短采用Intel Xscale技术的便携式与掌上设备的USB OTG建置时间 [J],
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微机原理与单片机接口技术(第2版)李精华 第8章 微处理器控制系统的接口扩展
8.1.2 编址技术
所谓编址，就是通过51单片机地址总线，使片外扩展的存 储器和I/O口中的每个存储单元或元器件，在51单片机的寻址 范围内均有独立的地址，以便51单片机使用该地址能唯一地选 中该单元。51单片机对外部扩展的存储器和I/O设备进行编址 的方法有两种：线选法和译码法。 1、线选法
所谓线选法，就是直接选定单片机的某根空闲地址线作为 存储芯片的片选信号。 2、译码法
由P0口作为地址线低8位，P2口作为地址线高8位，构 成16位地址，寻址范围为64KB。由于P0口分时复用为 地址总线和数据总线，除提供低8位地址之外，又要 作为数据口，地址和数据分时控制输出。为避免地址 和数据的冲突，低8位地址必须用锁存器锁存。也就 是在P0口外加一个锁存器，当ALE为下降沿时，将低8 位地址锁存。
位（LSB）所对应的输入模拟电压的变化量。分辨率定义 为转换器的满刻度电压（基准电压）VFSR与2n的比值，即
分辨率= VFSR 式中，n为A/D转2换n器输出的二进制位数，n越大，分
辨率越高。分辨率取决于A/D转换器的位数，所以习惯上 用输出的二进制位数或BCD码位数表示。
8.2 A/D转换器与D/A转换器简介
2．A/D转换器的主要技术指标 • （2）量化误差：模拟量是连续的，而数字量是断续
的，当A/D转换器的位数固定后，数字量不能把模拟 量所有的值都精确地表示出来，这种由A/D转换器有 限分辨率所造成的真实值与转换值之间的误差称为量 化误差。一般量化误差为数字量的最低有效位所表示 的模拟量，理想的量化误差容限是±1/2LSB。
三、教学难点
I2C总线接口的程序设计。
四、教学方式
8.1 单片机的外部并行总线
8.1.1 并行总线结构 51单片机具有外部并行总线，分为地址总线（AB）
单片机原理及应用(第3版)参考答案
单片机原理及应用（第3版）参考答案《单片机原理及应用(第3版)》习题参考答案姜志海黄玉清刘连鑫编著电子工业出版社目录第1章概述 ............................................................. 2 第2章 MCS,51系列单片机硬件结构 . (5)第3章 MCS,51系列单片机指令系统 .......................................10 第4章 MCS,51系列单片机汇编语言程序设计 ............................... 13 第5章 MCS,51系列单片机硬件资源的应用 ................................. 18 第6章 MCS,51系列单片机并行扩展接口技术 ............................... 23 第7章 MCS,51系列单片机串行总线扩展技术 ............................... 28 第8章单片机应用系统设计 . (30)第1章概述1(简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分;控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作;存储器是存放数据与程序的部件;输入设备用来输入数据与程序;输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备(简称外设)。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU(Central Process Unit)。
2(微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别,微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件(运算器和控制器)集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
usb扩展原理
usb扩展原理
USB扩展是通过使用USB集线器或USB延长线等设备来增加USB接口数量或扩大USB信号传输距离的技术。
它可以帮助用户连接多个USB设备并将它们与计算机或其他主机设备连接起来。
USB扩展的原理涉及到USB总线的工作原理。
USB总线是一种串行通信接口，它使用一对差分信号线（D+和D-）来传输数据。
USB设备通过连接到计算机或主机设备的USB端口，来进行数据传输和供电。
当用户需要连接更多的USB设备时，USB集线器就起到了扩展USB接口数量的作用。
USB集线器通常具有一个“向上”端口，用于连接到计算机或主机设备的USB端口，以及多个“向下”端口，用于连接其他USB设备。
当用户将USB设备连接到USB集线器的“向下”端口时，USB集线器会通过内部电路将数据和供电信号传输给这些连接的USB设备。
USB延长线则可用来扩展USB信号传输的距离。
当用户需要将USB设备与计算机或主机设备之间的距离延长时，可以使用USB延长线来达到这一目的。
USB延长线一端连接到计算机或主机设备的USB端口，另一端连接到USB设备，通过增加信号传输的距离，使得USB设备可以远离计算机或主机设备，达到信号传输的目的。
总的来说，USB扩展通过增加USB接口数量和扩大USB信号传输距离的方式，帮助用户连接更多的USB设备并满足长距
离传输的需求。
它提供了方便和灵活的解决方案，满足了用户对USB接口的扩展需求。
串行总线是什么？(优点和作用)
串行总线是什么？（优点和作用）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。
图串行通信另外，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。
I2C总线串行扩展技术
二、80C51单主系统虚拟I2C总线软件包
80C51只能采用虚拟I2C总线方式，并且只能用 于单主系统，虚拟 I2C 总线接口可用通用 I/O 口中 任一端线充任，数据线定义为 VSDA ，时钟线定义 为VSCL。
§8-3 I2C总线串行扩展技术
一、I2C总线串行扩展概述
1、扩展连接方式
具有I2C总线结构的器件，不论SRAM、E2PROM、 ADC/DAC、I/O口或MCU，均可通过SDA、SCL连接 （同名端相连）。 无I2C总线结构的器件，如LED/LCD显示器、 键盘、码盘、打印机等也可通过具有I2C总线结 构的I/O接口电路成为串行扩展器件。
;取接收数据字节数N(存在内RAM NUMB单元) ;启动I2C总线 ;读接收寻址字节(存在内RAM SLA单元) ;发送接收寻址字节 ;检查应答位 ;应答不正常,返回重新开始 ;应答(A)正常,取接收数据存储区首址 ;接收一个字节数据 ;存一个字节数据 ;判N个数据接收完毕否?未完转发送应答位 ;N个数据接收完毕,发送应答非位(A) ;发送终止信号 ;子程序结束返回 ;发送应答位(A) ;指向下一接收数据存储单元地址 ;转接收下一字节数据
3、虚拟I2C总线软件包VIIC小结
⑴ VIIC软件包共有9个归一化子程序组成。 ⑵ VIIC 软件包仅适用单主系统即主方式下 I2C 总线外围扩 展。且应fosc≤6MHz ，若 fosc ＞ 6MHz ，则应相应调整 NOP指令个数，以满足I2C总线数据传送时序要求。 ⑶ VIIC软件包可嵌入到80C51 ROM中任一空间，作为I2C总 线扩展应用程序设计的软件支持平台。 ⑷ 在应用VIIC软件包初始化中，应对软件包中标记符号用 伪指令定义。 ⑸ VIIC软件包占用资源： F0、Cy、Acc、R1、R1、R3。在 调用VIIC软件包之前，若涉及这些存储单元中原有数据 尚需保存，应采取保护现场措施，在调用结束后恢复现 场。
SATA总线超详细介绍
串行ATA总线应用技术串行ATA (SATA-Serial ATA)是Intel代表的存储设备开发商开发的ATA-7串行版本SATA 1.0。
目的是把基于ATA的存储能够更普遍应用于桌面、移动存储设备、低端服务器和网络存储领域[1]。
2004年4月，IDF再次对标准1.0版本的带宽和物理层连接器进行较大改进，并发布了增强的标准SATA I，以兼容SAS 物理层，满足数据中心存储需要[1]。
使基于ATA的存储设备性能与中、低端企业级SCSI存储设备性能重叠，适应数据生命周期和企业存储分层等应用模式的开展。
与ATA物理接口结构改变对应，SATA硬盘在机械系统、传输模式、信号方式、伺服系统、磁介质等都有一定的改变或改进，并大量借鉴SCSI技术，其基本带宽达到1.5GMps，是一种典型的“后PC”技术[2]。
1 SATA技术要点1.1 简化的模型SATA串行链路接口协议借鉴了ISO/OSI和TCP/IP模型的组织方式和对象、服务、层次封装等概念，沿用层次化的描述方法，从低向上分别为物理层、链路层、传输层和应用层四层。
由于通信是在主机和存储设备非对等的双方进行的，所以传统的peer-to-peer实体指代发生了变化。
1.2 协议状态机机制SATA协议操作主要通过通信实体协议栈的传输控制状态机(Transport State Machine)和链路状态机(Link State Machine)两大核心子模块完成，其中链路状态机完成与串行线路相关的操作，传输控制状态机通过把上层操作分解成可与链路状态交换的一系列动作，使用接口中的子模块资源，完成与主机平台相关的操作。
两状态机在传输数据过程中相互协调工作行为，最优化应用资源。
1.3 精简高效的核心技术SATA是高速串行总线技术，为了在区区4条数据线上得到比并行16条数据线还要高的数据传输率，结构上减少协议层次，精简协议内容和算法复杂性；技术上各层大量采用支持高速或有利于传输的技术。
串行总线
异步串行方式的数据格式 异步串行通信的数据格式如图8-1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。
数据传送方式： 单工方式：只允许数据按固定的方向传输。 半双工方式：半双工方式采用同一根数据传输线，允许 数据分时在两个方向传输，但不能同时双 向传送。 全双工方式：允许数据同时双向传送。
CAN总线的特点
• CAN总线是一种串行数据通信协议，其通信接口中集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理， 包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。 • CAN总线特点如下： • （1）可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时 刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式 灵活。 • （2）网络上的节点（信息）可分成不同的优先级,可以满足不同 的实时要求。 • （3）采用非破坏性位仲裁总线结构机制，当两个节点同时向网 络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级 高的节点可不受影响地继续传输数据。
（3）可以实时地进行数据传输。IEEEl394除了异步传送外， 也提供了一种等时同步(Isochronous)传送方式，数据以 一系列固定长度的包，等时间间隔地连续发送，端到端既 有最大延时限制又有最小延时限制。 （4） 采用点对点(Peer to Peer)结构。任何两个支持 IEEEl394的设备可直接连接，不需要通过主机控制。设备 连接方便。IEEEl394也支持热即插即用。 应用： IEEE1394的应用不仅限于单一的计算机接口领域。它 所具有的高速、宽带的特征,特别是等时传输的能力,不仅 可应用于计算机,而且在家电领域也大有用武之地。
MAX485典型电路ppt课件
第9章 串行接口技术 4）写操作
下面以MAX485为例来介绍RS－485串行接口的应用。MAX485
的封装有DIP、SO和uMAX三种，其中DIP封装的管脚如图9.1所示。
管脚的功能如下：
RO：接收器输出端。若A比B大200mV，RO为高；反之为低电平。
RE：接收器输出使能端。RE为低时，RO有效；为高时，RO呈高阻
状态。
DE：驱动器输出使能端。若DE＝1，驱动器输
第9章 串行接口技术
(2)发送应答位和非应答位子程序
IIC总线上的第9个时钟对应于应答位，相应数据线上“0” 为“ACK”和“1”为“”。发送应答位和非应答位的子程序 分别如下。
①发送应答位ACK MACK： CLR SDA
SETB SCL NOP NOP CLR SCL SETB SDA RET
该子程序的入口条件是待发送的字节位于累加器ACC中。
WRB： MOV R7，#8 WLP： RLC A ；欲发送位移入C JC WR1 ；此位为1，转WR1 CLR SDA ；此位为0，发送0
SETB SCL
NOP
NOP
CLR SCL DJNZ R7，WLP ；未发完8位，转WLP
RET
；8位已发完，返回
9.2.3 典型IIC串行存储器的扩展 9.2.3.1 串行IIC总线EEPROM AT24CXX的扩展
1）基本原理 AT24CXX的特点是：单电源供电，工作电压范围宽1.8V～5.5V；低功耗 CMOS技术(100KHz(2.5 V)和400KHz(5V)兼容)，自定时写周期(包含自动 擦除)、页面写周期的典型值为2ms，具有硬件写保护。
第9章 串行接口技术
②控制字节的第5～7位为1～8片的片选或存贮器内的块地址选择位。此 三个控制位用于选片或者内部块选择。标准的IIC规程允许选择16K位的 存贮器。通过对几片器件或一个器件内的几个块的存取，可完成对16K 位存贮器的选择，如表9-6所示。
计算机控制技术教案《微型计算机控制技术》
青岛大学教案学院：自动化工程学院教研室：控制系课程名称：微型计算机控制技术任课教师：丁军航1.课程性质：该课程是青岛大学自动化专业、电气工程及其自动化专业的主干专业课程，也是电子信息工程、计算机应用等专业的选修课，理论性、应用性、实践性和综合性强。
2.学习目的和要求目的:通过本课程的学习，使学生掌握计算机控制系统的理论与技术，受到较好的工程实践基本训练，具有分析、设计、开发和研究计算机控制系统的基本能力。
要求:（1）了解计算机控制系统的组成、接口和过程通道设计的基本知识；（2）掌握数字程序控制的基本原理和程序编制；（3）掌握常规及复杂控制策略、应用程序设计与实现技术；（4）学会计算机控制系统的硬件、软件设计与研制方法；（5）初步了解分散型测控网络技术和现场总线技术。
3.选用教材与课程地位（1）本课程选用的教材，由本课程组编写，是国家级“十一五”规划教材，由机械工业出版社2007 年6 月出版（2）本课程曾选用的教材，也由本课程组编写，2002 年获全国高等学校优秀教材二等奖。
由清华大学出版社出版，先后印刷21 次，发行量近12 万册，被许多高校选作教材，在国内产生了很大影响。
（2）本课程于2004 年被评为山东省精品课程。
4.内容简介全书共分9 章。
第1 章是绪论，介绍了计算机控制系统及其组成、计算机控制系统的典型型式、计算机控制系统的发展概况和趋势；第2 章讨论了计算机控制系统的硬件设计技术；第3 章讨论了数字控制技术，重点介绍了逐点比较法插补原理、多轴步进驱动控制技术和多轴伺服驱动控制技术；第4 章讨论了常规及复杂控制技术，主要介绍了数字控制器的各种控制算法；第5 章讨论了现代控制技术，主要介绍了采用状态空间的输出反馈设计法、极点配置设计法、最优化设计法；第6 章讨论了先进控制技术，重点介绍了模糊控制技术、神经网络控制技术、专家控制技术和预测控制技术；第7 章计算机控制系统的软件设计技术；第8 章讨论了分布式测控网络技术；第9 章讨论了计算机控制系统的设计原则、步骤和工程实现，并给出了设计实例。
串口扩展芯片选型和方案介绍
WK系列通用异步串口UART产品产品介绍：WK提供目前业界收发缓存最大、接口最全、尺寸最小的高性价比UART 器件，芯片内置多种总线数据转换处理协议，为工业和便携设备等嵌入式系统提供先进的串口扩展器件。
产品特点:}接口最全：--WK系列UART产品主接口支持UART、I2C、SPI、8位并行总线可选--业内独创通过标准三线UART串口扩展UART技术。
}收发缓存最大：--每个扩展串口具备256级收发独立FIFO--支持超时中断和任意可设置FIFO触发点中断--防止串口通信数据溢出，减少CPU响应中断次数---有效提高基于嵌入式OS系统中串口通信的实时性和可靠性。
}封装最小：--系列产品采用SSOP16/20，QFP44，QFN24/32封装--WK2204采用4*4mm的QFN24封装，为业界最小的4通道低电压UART --WK2166为QFP44封装，为业界最小的工业级宽电压4通道UART}主接口特性：--UART接口：波特率自适应技术，最高速率2Mbps,支持16字节连续收发；--SPI接口：从模式，最高速率10Mbps，支持256字节连续收发；--IIC接口：从模式，最高速率1Mpbs，支持16字节连续收发--8位并口：标准8位总线模式，最高速率10MBps,仅占用2个地址空间}扩展串口特性：--系列产品支持2-4个扩展标准串口可选--每个扩展串口波特率、字长、校验格式可以独立设置，并可单独软件复位；--扩展串口最高通信速率可达2Mbps；--扩展串口可以支持RS485自动收发，自动485网络地址识别；--可设置为SIR标准的IrDA红外通信模式，速率可达115.2kbps。
}设计资源和支持：--Linux/Android 系统级串口驱动，参考源代码--8051，STM32 应用参考源代码--EVB开发评估板产品应用：l移动便携设备：行业PDA、行业平板、移动收款机、便携数据采集终端l工业控制：串口服务器、自动化现场控制、POS机、工业机器人，无人机l仪器仪表：智能仪表、AMR远传抄表设备、工业/医疗采集仪器l通信设备：工业网络通信设备、串行基站控制器、串行通信终端l汽车电子：车载导航系统、停车管理系统、汽车安全行驶记录仪（黑匣子）l智能硬件：智能家居控制设备、可穿戴采集设备、智能安防，智能家电产品选型：WK21系列宽电压产品系列，工作电压2.5-5.0V ，适合工业级应用。
基于STM32F407的5路CAN总线扩展设计与实现
基于STM32F407的5路CAN总线扩展设计与实现摘要：针对本单位某测试设备的设计需求，需要用到5路CAN总线接口，利用具有总线协议控制器MCP2515通过主控制器STM32F407的3路SPI接口，实现STM32F407的CAN总线扩展，满足了该设备的控制精度、处理速度以及5路CAN 总线接口的设计要求，具有较强的工程实用价值。
关键词：MCP2515, CAN总线，SPI总线，STM32F4070引言CAN（Controller Area Network）即控制器局域网络总线，是德国博世公司提出的一种串行总线通讯技术，是目前国际上应用最广泛的一种现场总线技术之一。
CAN总线的数据通讯在工业应用中相比其他总线在可靠性、实时性和灵活性等方面具有较大优势[1]。
CAN遵从IOS/OSI模型，采用了其中的物理层、数据链路层，通信速率最高可达到1Mbps（通讯距离不超过40m）。
本公司某测试设备需要5路独立的CAN总线接口，才能满足系统对外部数据的实时采集和控制需求。
控制器芯片STM32F407是STMicroelectronics即意法半导体公司开发的一款32位ARM 内核的微控制器芯片，是目前控制领域流行的处理器之一，该微控制器主频168MHz，带浮点数运算功能，精度和数据处理能力均可以满足系统要求。
仅依靠控制器自带2路CAN总线接口，不能满足系统5路独立CAN总线接口的需求，但是同时又自带有3路SPI（Serial Peripheral Interface）即串行外设接口。
MCP2515是Microchip公司开发的CAN控制器芯片，具有SPI接口的独立CAN控制器，它完全支持CAN V2.0B技术规范，因此可以STM32F407的SPI接口与MCP2515进行多路CAN总线接口扩展。
1 系统硬件电路设计硬件主要包括三部分：STM32F407微控制器，CAN控制器MCP2515，CAN收发器CTM8251。
USB总线技术及应用
USB总线技及术应用摘要:USB是通用串行总线（Universal Serial Bus）的简称，是一种应用在计算机领域的新型接口技术（也越来越多地应用于嵌入式便携设备)，是当前最流行的接口技术之一.USB以其卓越的易用性、稳定性、兼容性、扩展性、完备性、网络性和低功耗等诸多优点得到了迅速发展和广泛的应用。
USB是英文Universal Serial Bus的简称，是一种应用在计算机领域的新型接口技术（也越来越多地应用于嵌入式便携设备），是当前最流行的接口技术之一。
USB以其卓越的易用性、稳定性、兼容性、扩展性、完备性、网络性和低功耗等诸多优点得到了迅速发展和广泛的应用.当今的计算机外部设备都在追求高速度和高通用性。
为了满足用户的需求,以Intel为首的七家公司Intel、Compaq、Microsoft、IBM、DEC、Northern、Telecom 以及日本NEC于1994年11月推出了USB(Universal Serial Bus）通用串行总线协议的第一个草案专用于低中速的计算机外设，USB可把多达127个外设同时连到用户的系统上，所有的外设通过协议来共享USB的带宽，其12Mbps的带宽对于键盘鼠标等低中速外设是完全足够.随着USB技术的应用不断深入，在2000年发布的USB规范版本2。
0中已经将USB支持的带宽提升到480Mbps。
USB 正在不断地占领PC外设的市场,成为了PC外设的主流接口。
在自己的产品中使用USB已经成为了一种潮流。
如果希望产品被市场接受开发者往往不得不使用USB。
现在USB不光成为了微机主板上的标准端口而且还成为了所有微机外设（包括键盘、鼠标、显示器、打印机、数字相机、扫描仪和游戏手柄等等）与主机相连的标准协议之一.这种连接较以往普通并口(Parallel port）和串口（serial port）的连接而言主要的优点是速度高、功耗低、支持即插即用（Plug& Play）和使用维护方便。