常用串行通信協(xié)議

常用串行通信協(xié)議常用串行通信協(xié)議微處理器中常用的集成串行總線包括通用異步接收發(fā)送器（UART）、串行外設(shè)接口（SerialPeripheralInterface,SPI）、內(nèi)部集成電路（I2C）等，而微處理器與外設(shè)的接口則主要有美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）的串行通信接口（RS-232、RS-422和RS-485）、通用串行總線（USB）以及IEEE1394接口（firewire）等通用異步串行接口UARTUART是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實現(xiàn)全雙工傳送和接收。在嵌入式設(shè)計中，UART用于微處理器控制外圍器件與PC機進行通信。本項目中討論的51單片機串行接口即為UART接口目前，市場上使用的UART接口有兩種：異步通信接口、異步與同步通信接口。例如：摩托羅拉微控制器中的串行通信接口（SCI），只支持異步通信的接口；而Microchip微控制器中的通用同步/異步收發(fā)器（USART）、富士通微控制器中的UART，51單片機中的串行通信接口UART都是同時支持異步通信和同步通信的典型實例串行外設(shè)接口SPI串行外設(shè)接口（SPI）是由摩托羅拉公司開發(fā)的全雙工同步串行總線，該總線大量用在與E2PROM.ADC、FRAM和顯示驅(qū)動器之類的慢速外設(shè)器件通信該總線的通信方式采用主一從配置方式。它有以下四個信號：MOSI（主出/從入）、MISO（主入/從出）、SCK（串行時鐘）、SS（從屬選擇）。芯片上SS的引腳數(shù)決定了可連到總線上的器件數(shù)量。在SPI傳輸過程中，數(shù)據(jù)是同步進行發(fā)送和接收的。數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘來自主處理器的時鐘脈沖SCKOSPI傳輸串行數(shù)據(jù)時首先傳輸最高位。波特率可高達5Mbps，具體速度取決于SPI硬件。例如，Xicor公司的SPI串行器件傳輸速度能達到5MbpsAVRAtmeg16單片機中就集成了SPI通信接口。很多外部接口芯片也是采用的SPI通信接口，例如時鐘模塊S35190A雙線同步總線I2C總線雙線同步總線I2C總線I2C（Inter-IntergratedCircuit）總線是由工荷蘭飛利浦（Philips）公司推出的芯片間串行傳輸總線，它以兩根連線實現(xiàn)完善的全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，可以方便地構(gòu)成多機系統(tǒng)和外圍設(shè)備擴展系統(tǒng)。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少、控制方式簡單、器件封裝體積小、通信速率較高等優(yōu)點，已經(jīng)成為微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標準I2C總線由SDA（串行數(shù)據(jù)線）和SCL（串行時鐘線）兩根線構(gòu)成，可在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的雙向傳送，總線上的每個器件通過軟件尋址來識別I2C總線支持多主（multimastering）和主從兩種工作方式，通常為主從工作方式。在主從工作方式中，總線上只有一個主控器件（單片機），連接在總線上的任何器件都是具有I2C總線的從器件。主控器件控制信號的傳輸和時鐘頻率雙線同步總線I2C總線雙線同步總線I2C總線該總線網(wǎng)絡(luò)中的每一個器件都預(yù)指定一個7位或10位的地址，飛利浦公司給器件制造商分配器件地址。10位尋址的優(yōu)點是允許更多的器件（高達1024個）布置在總線網(wǎng)絡(luò)中。需要考慮的是，總線中器件的數(shù)目受限于總線的電容量，而總線的電容量必須限制在400pF以內(nèi)I2C總線設(shè)計用于三種數(shù)據(jù)傳輸速率，三種傳輸速率都具有向下兼容性：①低速，數(shù)據(jù)傳輸速率為0到100kbps；②快速，數(shù)據(jù)傳輸速率可以高達400kbps；③高速，數(shù)據(jù)傳輸速率可以高達3.4