嵌入式系统总线接口ppt课件

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1、ARM9嵌入式系统设计基础教程江苏大学计算机科学与通信工程学院通信工程系陈祖爵E-mail:chenzujue@126.comTEL:137753600082021/10/41课程理论教学内容安排第1章嵌入式系统基础知识第2章ARM体系结构第3章32BitRISC微处理器S3C2410A第4章嵌入式系统的存储器系统第5章嵌入式系统输入/输出设备接口第6章嵌入式系统总线接口第7章嵌入式系统网络接口第8章嵌入式系统软件及操作系统基础第9章ARM汇编语言程序设计基础第10章Bootloader设计基础第11章Linux操

2、作系统基础第12章嵌入式Linux软件设计第13章图形用户接口（GUI）2021/10/42第6章嵌入式系统总线接口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总线接口122-1642021/10/436.1 串行接口6.1.1 串行接口基本原理与结构6.1.2S3C2410A的UART6.1.3与S3C2410A的UART连接的串行接口电路6.1.4S3C2410A的UART编程实例2021/10/446.1.1

3、 串行接口基本原理与结构1．串行通信概述常用的数据通信方式有并行和串行两种。当传输距离较远时,往往以串行方式传输。串行通信是一位一位地传输,每一位数据占据一固定的时间长度。与并行通信相比，如果n位并行接口传送n位数据需时间T,则串行传送时间最少为nT。串行通信具有传输线少、成本低等优点,适合远距离传送。①串行数据通信模式串行通信有单工、半双工和全双工通信3种基本通信模式;●单工通信：数据仅能从设备A到设备B进行单一方向的传输。●半双工通信：数据可以从设备A到设备B进行传输，也可以从设备B到设备A进行传输，但不能在同

4、一时刻进行双向传输。●全双工通信：数据可以在同一时刻从设备A传输到设备B，或从设备B传输到设备A，即可以同时双向传输。2021/10/45②串行通信方式串行通信可分为同步通信和异步通信两种方式。a.异步通信方式异步通信时数据是一帧一帧传送的，每帧数据包含有起始位（”0”）、数据位、奇偶校验位和停止位（”1”），每帧数据的传送靠起始位来同步。一帧数据的各位代码间的时间间隔是固定的，而相邻两帧的数据其时间间隔是不固定的。在异步通信的数据传送中，传输线上允许空字符。异步通信对字符的格式、波特率、校验位有确定的要求。202

5、1/10/46字符的格式、波特率●字符的格式传送时,前面加一起始位,最后加1、1.5或2位停止位。例如ASCII码传送时,一帧数据的组成是:前面1个起始位，接着7位ASCII编码,再接着一位奇偶校验位,最后一位停止位,共10位。●波特率传送数据位的速率称为波特率，用位／秒（bit/s）来表示，称之为波特。例如，数据传送的速率为120字符／秒，每帧包括10个数据位，则传送波特率为：10×120=1200b/s=1200波特每一位的传送时间是波特的倒数，如1/1200=0.833ms。异步通信的波特率的数值通常为：15

6、0、300、600、1200、2400、4800、9600、14400、28800等，数值成倍数变化。2021/10/47校验位在一个8位的字节中，其中必有奇数个或偶数个的“1”状态位。对于偶校验就是要使字符加上校验位有偶数个“1”；奇校验就是要使字符加上校验位有奇数个“1”。例如数据“00010011”，共有奇数个“1”，当偶校验时，校验位就置“1”，反之，接收器要接收奇数个“1”时（即奇校验时），则校验位就置为“0”。一般校验位的产生和检查是由串行通信控制器内部自动产生，除了加上校验位以外，通信控制器还自动加上

7、停止位，用来指明欲传送字符的结束。停止位通常取1、1.5或2个位。对接收器而言，若未能检测到停止位则意味着传送过程发生了错误。在异步通信方式中,在发送的数据中含有起始位和停止位这两个与实际需要传送的数据毫无相关的位。如果在传送1个8位的字符时，其校验位、起始位和停止位都为1个位,则相当于要传送11个位信号，传送效率只有约80%。2021/10/48（2）同步通信方式为了提高通信效率可以采用同步通信方式。同步传输采用字符块的方式,减少每一个字符的控制和错误检测数据位,因而可以具有较高的传输速率。与异步方式不同的是，同

8、步通信方式不仅在字符的本身之间是同步的，而且在字符与字符之间的时序仍然是同步的，即同步方式是将许多的字符聚集成一字符块后，在每块信息（常常称之为信息帧）之前要加上1～2个同步字符，字符块之后再加入适当的错误检测数据才传送出去。在同步通信时必须连续传输，不允许有间隙，在传输线上没有字符传输时，要发送专用的”空闲”字符或同步字符。在同步方式中产生一种所谓“冗余”