硬件知识记录

通信协议UART:异步全双工通信,有两条数据线TX RX无共享时钟线双方必须预先约定波特率UART 帧结构由起始位,数据位,奇偶校验位,停止位组成IIC同步半双工通信有一条时钟线SCL一条数据线SDA两根线是开漏输出都需要接上拉电阻一条总线可以挂载多个从设备依靠7 位 / 10 位地址区分不用片选信号时序主机写从机起始 → 从机地址 写位 → ACK → 发送数据 → ACK → … → 停止主机读从机起始 → 从机地址 读位 → ACK → 读取数据 → ACK/NACK → … → 停止SPI同步全双工通信有一条时钟线SCK两条数据线MOSI,MISO有片选信号可实现一主多从速率很高具有四种工作模式时钟极性时钟边沿采样传输逻辑CS 拉低选中从机 → 主机输出 SCK 时钟 每一个时钟周期MOSI 移出 1bit 给从机MISO 移入 1bit 来自从机CAN同步半双工通信有一对差分信号线 CAN_H / CAN_L总线上所有节点地位平等任意节点空闲时都可以主动发报文不存在唯一主机。数据帧格式SOF 帧起始1bit 显性 0标记帧开始仲裁段ID RTR 远程请求位控制段DLC数据长度代码 0~8 IDE 等数据段0~8 字节有效数据CRC 段15 位 CRC 校验ACK 段发送方发隐性 1正确收到的节点拉低为显性 0 应答EOF 帧结束7 个隐性 1电气标准RS232异步全双工通信接线包括TX、RX、GND定义-3V ~ -15V为正电平3V ~15V为负电平和单片机 3.3V/5V TTL 电平完全相反需要电平转换芯片只能1 对 1通信最大距离约 15m速率最高 20kbps。RS422:异步全双工通信,有两对差分信号线TX、TX-RX、RX-可实现一主多从最多10给从机最大距离约 1200m速率最高 10Mbps。RS485:异步全双工通信,有一对差分信号线A、B可实现一主多从最大距离约 1200m速率最高 10Mbps。考点总结嵌入式面试高频差分总线422/485两端需要终端电阻 120Ω匹配阻抗减少信号反射总线两端各接一个中间节点不要接。差分通信优势抗干扰能力强能抑制共模干扰。差分信号双绞优势一根导线产生的磁场和另一根反向磁场互相抵消减小电磁辐射RS232/RS422/RS485三者都是电气电平标准不是通信协议上层通常跑 UART 帧协议8N1。 UART 是芯片内部的串行收发模块协议时序RS232/485/422 规定用什么电压差分 / 单端来传输信号。