嵌入式系統(tǒng)總線接口ppt課件

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1、ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院通信工程系陳祖爵E-mail:chenzujue@126.comTEL:137753600082021/10/41課程理論教學(xué)內(nèi)容安排第1章嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識第2章ARM體系結(jié)構(gòu)第3章32BitRISC微處理器S3C2410A第4章嵌入式系統(tǒng)的存儲器系統(tǒng)第5章嵌入式系統(tǒng)輸入/輸出設(shè)備接口第6章嵌入式系統(tǒng)總線接口第7章嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口第8章嵌入式系統(tǒng)軟件及操作系統(tǒng)基礎(chǔ)第9章ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第10章Bootloader設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第11章Linux操

2、作系統(tǒng)基礎(chǔ)第12章嵌入式Linux軟件設(shè)計(jì)第13章圖形用戶接口（GUI）2021/10/42第6章嵌入式系統(tǒng)總線接口6.1?串行接口4-446.2I2C接口45-656.3USB接口66-866.4SPI接口87-1106.5PCI接口111-1216.6I2S總線接口122-1642021/10/436.1?串行接口6.1.1?串行接口基本原理與結(jié)構(gòu)6.1.2S3C2410A的UART6.1.3與S3C2410A的UART連接的串行接口電路6.1.4S3C2410A的UART編程實(shí)例2021/10/446.1.1

3、?串行接口基本原理與結(jié)構(gòu)1．串行通信概述常用的數(shù)據(jù)通信方式有并行和串行兩種。當(dāng)傳輸距離較遠(yuǎn)時(shí),往往以串行方式傳輸。串行通信是一位一位地傳輸,每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一固定的時(shí)間長度。與并行通信相比，如果n位并行接口傳送n位數(shù)據(jù)需時(shí)間T,則串行傳送時(shí)間最少為nT。串行通信具有傳輸線少、成本低等優(yōu)點(diǎn),適合遠(yuǎn)距離傳送。①串行數(shù)據(jù)通信模式串行通信有單工、半雙工和全雙工通信3種基本通信模式;●單工通信：數(shù)據(jù)僅能從設(shè)備A到設(shè)備B進(jìn)行單一方向的傳輸。●半雙工通信：數(shù)據(jù)可以從設(shè)備A到設(shè)備B進(jìn)行傳輸，也可以從設(shè)備B到設(shè)備A進(jìn)行傳輸，但不能在同

4、一時(shí)刻進(jìn)行雙向傳輸?！袢p工通信：數(shù)據(jù)可以在同一時(shí)刻從設(shè)備A傳輸?shù)皆O(shè)備B，或從設(shè)備B傳輸?shù)皆O(shè)備A，即可以同時(shí)雙向傳輸。2021/10/45②串行通信方式串行通信可分為同步通信和異步通信兩種方式。a.異步通信方式異步通信時(shí)數(shù)據(jù)是一幀一幀傳送的，每幀數(shù)據(jù)包含有起始位（”0”）、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位（”1”），每幀數(shù)據(jù)的傳送靠起始位來同步。一幀數(shù)據(jù)的各位代碼間的時(shí)間間隔是固定的，而相鄰兩幀的數(shù)據(jù)其時(shí)間間隔是不固定的。在異步通信的數(shù)據(jù)傳送中，傳輸線上允許空字符。異步通信對字符的格式、波特率、校驗(yàn)位有確定的要求。202

5、1/10/46字符的格式、波特率●字符的格式傳送時(shí),前面加一起始位,最后加1、1.5或2位停止位。例如ASCII碼傳送時(shí),一幀數(shù)據(jù)的組成是:前面1個(gè)起始位，接著7位ASCII編碼,再接著一位奇偶校驗(yàn)位,最后一位停止位,共10位。●波特率傳送數(shù)據(jù)位的速率稱為波特率，用位／秒（bit/s）來表示，稱之為波特。例如，數(shù)據(jù)傳送的速率為120字符／秒，每幀包括10個(gè)數(shù)據(jù)位，則傳送波特率為：10×120=1200b/s=1200波特每一位的傳送時(shí)間是波特的倒數(shù)，如1/1200=0.833ms。異步通信的波特率的數(shù)值通常為：15

6、0、300、600、1200、2400、4800、9600、14400、28800等，數(shù)值成倍數(shù)變化。2021/10/47校驗(yàn)位在一個(gè)8位的字節(jié)中，其中必有奇數(shù)個(gè)或偶數(shù)個(gè)的“1”狀態(tài)位。對于偶校驗(yàn)就是要使字符加上校驗(yàn)位有偶數(shù)個(gè)“1”；奇校驗(yàn)就是要使字符加上校驗(yàn)位有奇數(shù)個(gè)“1”。例如數(shù)據(jù)“00010011”，共有奇數(shù)個(gè)“1”，當(dāng)偶校驗(yàn)時(shí)，校驗(yàn)位就置“1”，反之，接收器要接收奇數(shù)個(gè)“1”時(shí)（即奇校驗(yàn)時(shí)），則校驗(yàn)位就置為“0”。一般校驗(yàn)位的產(chǎn)生和檢查是由串行通信控制器內(nèi)部自動產(chǎn)生，除了加上校驗(yàn)位以外，通信控制器還自動加上

7、停止位，用來指明欲傳送字符的結(jié)束。停止位通常取1、1.5或2個(gè)位。對接收器而言，若未能檢測到停止位則意味著傳送過程發(fā)生了錯(cuò)誤。在異步通信方式中,在發(fā)送的數(shù)據(jù)中含有起始位和停止位這兩個(gè)與實(shí)際需要傳送的數(shù)據(jù)毫無相關(guān)的位。如果在傳送1個(gè)8位的字符時(shí)，其校驗(yàn)位、起始位和停止位都為1個(gè)位,則相當(dāng)于要傳送11個(gè)位信號，傳送效率只有約80%。2021/10/48（2）同步通信方式為了提高通信效率可以采用同步通信方式。同步傳輸采用字符塊的方式,減少每一個(gè)字符的控制和錯(cuò)誤檢測數(shù)據(jù)位,因而可以具有較高的傳輸速率。與異步方式不同的是，同

8、步通信方式不僅在字符的本身之間是同步的，而且在字符與字符之間的時(shí)序仍然是同步的，即同步方式是將許多的字符聚集成一字符塊后，在每塊信息（常常稱之為信息幀）之前要加上1～2個(gè)同步字符，字符塊之后再加入適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤檢測數(shù)據(jù)才傳送出去。在同步通信時(shí)必須連續(xù)傳輸，不允許有間隙，在傳輸線上沒有字符傳輸時(shí)，要發(fā)送專用的”空閑”字符或同步字符。在同步方式中產(chǎn)生一種所謂“冗余”