嵌入式系统接口技术总结

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嵌入式系统接口技术总结 [复制链接]

16、IIC接口

（1）IIC总线是具备总线仲裁和高低速设备同步等功能的高性能多主机总线。
（2）IIC总线上需要两条线：串行数据线SDA和串行时钟线SCL。
（3）总线上的每个器件都有唯一的地址以供识别，而且各器件都可以作为一个发送器或者接收器（由器件的功能决定）。
（4）IIC总线有4种操作模式：主发送、主接收、从发送、从接收。

（5）IIC在传送数据过程******有3种类型信号：

A、开始信号：SCL为低电平时，SDA由高向低跳变。
B、结束信号：SCL为低电平时，SDA由低向高跳变。
C、应答信号：接收方在收到8位数据后，在第9个脉冲向发送方发出特点的低电平。

（6）主器件发送一个开始信号后，它还会立即送出一个从地址，来通知将与它进行数据通信的从器件。1个字节的地址包括7位地址信息和1位传输方向指示位，如果第7位为0，表示要进行一个写操作，如果为1，表示要进行一个读操作。

（7）SDA线上传输的每个字节长度都是8位，每次传输种字节的数量没有限制的。在开始信号后面的第一个字节是地址域，之后每个传输字节后面都有一个应答位（ACK），传输中串行数据的MSB（字节高位）首先发送。

（8）如果数据接收方无法再接收更多的数据，它可以通过将SCL保持低电平来中断传输，这样可以迫使数据发送方等待，直到SCL被重新释放。这样可以达到高低速设备同步。

（9）IIC总线的工作过程：SDA和SCL都是双向的。空闲的时候，SDA和SCL都是高电平，只有SDA变为低电平，接着SCL再变为低电平，IIC总线的数据传输才开始。SDA线上被传输的每一位在SCL的上升沿被采样，该位必须一直保持有效到SCL再次变为低电平，然后SDA就在SCL再次变为高电平之前传输下一个位。最后，SCL变回高电平，接着SDA也变为高电平，表示数据传输结束。

17、以太网接口

（1）最常用的以太网协议是IEEE802.3标准。

（2）传输编码（06和07年都有******）：曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。

A、曼彻斯特编码：每位中间有一个电平跳变，从高到底的跳变表示“0”，从低到高的跳变表示为“1”。
B、差分曼彻斯特编码：每位中间有一个电平跳变，利用每个码元开始时有无跳变来表示“0”或“1”，有跳变为“0”，无跳变为“1”。

（3）相比之下，曼彻斯特编码编码简单，差分曼彻斯特编码提供更好的噪声抑制性能。

（4）以太网数据传输特点：

A、所有数据位的传输由低位开始，传输的位流时用曼彻斯特编码。
B、以太网是基于冲突检测的总线复用方法，由硬件自动执行。
C、传输的数据长度，目的地址DA＋源地址SA＋类型字段TYPE＋数据段DATA＋填充位PAD，最小为60B，最大为1514B嵌入式信盈达企鹅要妖气呜呜吧久零就要。
D、通常以太网卡可以接收3种地址的数据：广播地址、多播地址、自己的地址。
E、任何两个网卡的物理地址都不一样，是世界上唯一的，网卡地址由专门机构分配。

（5）嵌入式以太网接口有两种实现方法：

A、嵌入式处理器＋网卡芯片（例如：RTL8019AS、CS8900等）
B、带有以太网接口的处理器。

（6）TCP/IP是一个分层协议，分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。每层实现一个明确的功能，对应一个或几个传输协议，每层相对于它的下层都作为一个独立的数据包来实现。每层上的协议如下：

A、应用层：BSD套接字。
B、传输层：TCP、UDP。
C、网络层：IP、ARP、ICMP、IGMP
D、数据链路层：IEEE802.3 Ethernet MAC
E、物理层：二进制比特流。

（7）ARP（地址解析协议）

A、网络层用32位的地址来标识不同的主机（即IP地址），而链路层使用48位的物理地址（MAC）来标识不同的以太网或令牌网接口。
B、ARP功能：实现从IP地址到对应物理地址的转换。

（8）ICMP（网络控制报文协议）

A、IP层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要控制信息。
B、ICMP报文是在IP数据包内被传输的。
C、网络诊断工具ping和traceroute其实就是ICMP协议。

（9）IP（网际协议）

A、IP工作在网络层，是TCP/IP协议族中最为核心的协议。
B、所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP数据包格式传输。
C、TTL（生存时间字段）：指定了IP数据包的生存时间（数据包可以经过的路由器数）。
D、IP提供不可靠、无连接的数据包传送服务，高效、灵活。

a、不可靠：它不能保证数据包能成功到达目的地，任何要求的可靠性必须由上层来提供（如TCP）。如果发生某种错误，IP有一个简单的错误处理算法－－丢弃该数据包，然后发送ICMP消息报给信源端。

b、无连接：IP不维护任何关于后续数据包的状态信息。每个数据包的处理都是相互独立的。IP数据包可以不按顺序接收，
（10）TCP（传输控制协议）

TCP协议是一个面向连接的可靠的传输层协议，它为两台主机提供高可靠性的端到端数据通信。

（11）UDP（用户数据包协议）

UDP协议是一种无连接不可靠的传输层协议，它不保证数据包能到达目的地，可靠性有应用层来提供。UDP协议开销少，和TCP相比更适合于应用在低端的嵌入式领域中。

（12）端口：TCP和UDP采用16位端口号来识别上层的用户，即应用层协议，例如FTP服务的TCP端口号都是21，Telnet服务的TCP端口号都是23，TFTP服务的UDP端口号都是69。

18、CAN总线接口

（1）CAN（Control Area Network，控制器局域网）总线是一种多主方式的串行通信总线，是国际上应用最广泛的现场总线之一，最初被用于汽车环境中的电子控制网络。一个CAN总线构成的单一网络中，理想情况下可以挂接任意多个节点，实际应用中节点数据受网络硬件的电气特性所限制。

（2）总线信号使用差分电压传送。两条信号线被称为CAN_H和CAN_L，静态是均为2.5V左右，此时状态表示逻辑1，也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑0，称为“显性”，此时，通常电压值为CAN_H＝3.5V和CAN_L=1.5V。

（3）当“显性”和“隐性”位同时发送的时候，最后总线数值将为“显性”这种特性为CAN总线的仲裁奠定了基础。

（4）CAN总线的一个位时间可以分成4个部分：同步段、传播时间段、相位缓冲段1和相位缓冲段2。

（5）CAN总线的数据帧有两种格式：标准格式和扩展格式。包括：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、ACK场和帧结束。

（6）CAN总线硬件接口包括：CAN总线控制器和CAN收发器。CAN控制器主要完成时序逻辑转换等工作，例如菲利普的SJA1000。CAN收发器是CAN总线的物理层芯片，实现TTL电平到CAN总线电平特性的转换，例如TJA1050。

19、xDSL接口

（1）xDSL（数字用户线路）技术是，在现有用户电话线两侧同时接入专用的DSL调制解调设备，在用户线上利用数字数字信号高频带宽较宽的特性直接采用数字信号传输，省去中间的A/D转换，突破了模拟信号传输极限速率为56KB/s的闲置。

（2）DSL技术主要分为对称和非对称两大类。

（3）对成xDSL更适合于企业点对点连接应用，例如文件传输、视频会议等收发数据量大致相同的工作。

（4）ASDL是近年发展的另一种宽带接入技术，是利用双绞铜线向用户提供两个方向上速率不对称的宽带信息业务。

（5）ADSL在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率上行数据、一路模拟电话。各信号之间采用频分复用方式占用不同频带，低频段传送话音；中间窄频带传送上行信道数据及控制信息；其余高频段传送下行信道数据、图像或高速数据。

高员外

这个系列非常好啊！

EdwardsThompson

IIC总线启动和停止信号有误吧？应该是
SCL线为高电平时，SDA由高变低为起始；
SCL线为高电平时，SDA由低变高为停止吧；