幾種常用的總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)(UART、SPI、I2C、CAN)介紹

UART
Universival Asychronous Receiver/Transmitter（通用異步串行口），UART是一種較為通用的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ碨tart Bit＋Data＋Check＋StopBit），而COM口中Rx、Tx的數(shù)據(jù)格式即為UART。UART和RS232是兩種異步數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn).計(jì)算機(jī)中的COM1和COM2都是RS232串行通信標(biāo)準(zhǔn)接口。當(dāng)Uart接口連到PC機(jī)上時(shí)，需要接RS232電平轉(zhuǎn)換電路。
UART使用發(fā)送數(shù)據(jù)線(xiàn)TXD和接收數(shù)據(jù)線(xiàn)RXD來(lái)傳送數(shù)據(jù)，接收和發(fā)送可以單獨(dú)進(jìn)行也可以同時(shí)進(jìn)行。它傳送數(shù)據(jù)的格式有嚴(yán)格的規(guī)定，每個(gè)數(shù)據(jù)以相同的位串形式傳送，每個(gè)串行數(shù)據(jù)由起始位，數(shù)據(jù)位，奇偶校驗(yàn)位和停止位組成。從起始位到停止位結(jié)束的時(shí)間稱(chēng)為一幀（frame），即一個(gè)字符的完整通信格式。



SPI
Serial Perheral Interface，是一種全雙工同步串行接口標(biāo)準(zhǔn)，串行通信的雙方用四根線(xiàn)進(jìn)行通信，這四根連線(xiàn)分別是：片選信號(hào)，I/O時(shí)鐘，串行輸入，串行輸出，這種接口的特點(diǎn)是快速，高效，并且操作起來(lái)比I 2C要簡(jiǎn)單一些，接線(xiàn)也比較簡(jiǎn)單，TLC2543提供SPI接口。



I2C
Inter－Integrated Circuit（集成電路之間）, I2C總線(xiàn)是一種由PHILIPS公司開(kāi)發(fā)的兩線(xiàn)式雙向串行總線(xiàn)，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。I2C總線(xiàn)產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開(kāi)發(fā)，如今主要在服務(wù)器管理中使用，其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對(duì)各個(gè)組件進(jìn)行查詢(xún)，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇。可隨時(shí)監(jiān)控內(nèi)存、硬盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫度等多個(gè)參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。I2C屬于兩線(xiàn)式串行總線(xiàn)，它由數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線(xiàn)，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線(xiàn)上，但就像電話(huà)機(jī)一樣只有撥通各自的號(hào)碼才能工作，所以每個(gè)電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過(guò)程中，IC2總線(xiàn)上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能。CPU發(fā)出的控制信號(hào)分為地址碼和控制量?jī)刹糠?，地址碼用來(lái)選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類(lèi)；控制量決定該調(diào)整的類(lèi)別（如對(duì)比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線(xiàn)上，卻彼此獨(dú)立，互不相關(guān)。


CAN
Controller Area Network（區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制器），CAN 全稱(chēng)為Controller Area Network，即控制器局域網(wǎng)，由德國(guó)Bosch 公司最先提出，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。CAN 是一種多主方式的串行通訊總線(xiàn)，基本設(shè)計(jì)規(guī)范要求有高的位速率、高抗電磁干擾性，而且要能夠檢測(cè)出總線(xiàn)的任何錯(cuò)誤。當(dāng)信號(hào)傳輸距離達(dá)10Km 時(shí)CAN 仍可提供高達(dá)50Kbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。CAN屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前許多RS-485基于R線(xiàn)構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性。