I2C和SPI,UART的區(qū)別

1、I2C和SPI,UART的區(qū)別SPI-Serial Peripheral Interface,(Serial Peripheral Interface:串行外設(shè)接口串行外圍設(shè)備接口,是Motorola公司推出的一種同步串行通訊方式,是一種三線(xiàn)同步總線(xiàn),因其硬件功能很強(qiáng),與SPI有關(guān)的軟件就相當(dāng)簡(jiǎn)單,使CPU有更多的時(shí)間處理其他事務(wù)。I2C-INTER-IC(INTER IC BUS:意為IC之間總線(xiàn)串行總線(xiàn)的縮寫(xiě),是PHILIPS 公司推出的芯片間串行傳輸總線(xiàn)。它以1根串行數(shù)據(jù)線(xiàn)(SDA和1根串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCL實(shí)現(xiàn)了雙工的同步數(shù)據(jù)傳輸。具有接口線(xiàn)少,控制方式簡(jiǎn)化,器件封裝形式小,通信速率較高等

2、優(yōu)點(diǎn)。在主從通信中,可以有多個(gè)I2C總線(xiàn)器件同時(shí)接到I2C總線(xiàn)上,通過(guò)地址來(lái)識(shí)別通信對(duì)象。能用于替代標(biāo)準(zhǔn)的并行總線(xiàn),能連接的各種集成電路和功能模塊。I2C是多主控總線(xiàn),所以任何一個(gè)設(shè)備都能像主控器一樣工作,并控制總線(xiàn)?？偩€(xiàn)上每一個(gè)設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的地址,根據(jù)設(shè)備它們自己的能力,它們可以作為發(fā)射器或接收器工作。多路微控制器能在同一個(gè)I2C總線(xiàn)上共存。最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單性和有效性。它支持多主控(multimastering,其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線(xiàn)。一個(gè)主控能夠控制信號(hào)的傳輸和時(shí)鐘頻率。當(dāng)然,在任何時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)主控。UART(Universal Asynchro

3、nous Receiver Transmitter:通用異步收發(fā)器:單端,遠(yuǎn)距離傳輸。大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于RS232的串口。串口同時(shí)也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議;很多GPIB兼容的設(shè)備也帶有RS-232口。同時(shí),串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。串口通信的概念非常簡(jiǎn)單,串口按位(bit發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)(byte的并行通信慢,但是串口可以在使用一根線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線(xiàn)接收數(shù)據(jù)。它很簡(jiǎn)單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時(shí),規(guī)定設(shè)備線(xiàn)總常不得超過(guò)20米,并且任意兩個(gè)設(shè)備間的長(zhǎng)度不得超過(guò)2米;而對(duì)于串口而言,長(zhǎng)度可達(dá)1200米。-區(qū)別在電氣

4、信號(hào)線(xiàn)上:SPI總線(xiàn)由三條信號(hào)線(xiàn)組成:串行時(shí)鐘(SCLK、串行數(shù)據(jù)輸出(SDO、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI。SPI總線(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)SPI設(shè)備互相連接。提供SPI串行時(shí)鐘的SPI設(shè)備為SPI主機(jī)或主設(shè)備(Master,其他設(shè)備為SPI從機(jī)或從設(shè)備(Slave。主從設(shè)備間可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信,當(dāng)有多個(gè)從設(shè)備時(shí),還可以增加一條從設(shè)備選擇線(xiàn)。如果用通用IO口模擬SPI總線(xiàn),必須要有一個(gè)輸出口(SDO,一個(gè)輸入口(SDI,另一個(gè)口則視實(shí)現(xiàn)的設(shè)備類(lèi)型而定,如果要實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備,則需輸入輸出口,若只實(shí)現(xiàn)主設(shè)備,則需輸出口即可,若只實(shí)現(xiàn)從設(shè)備,則只需輸入口即可。I2C總線(xiàn)是雙向、兩線(xiàn)(SCL、SDA、串行、多主控(mu

5、lti-master接口標(biāo)準(zhǔn),具有總線(xiàn)仲裁機(jī)制,非常適合在器件之間進(jìn)行近距離、非經(jīng)常性的數(shù)據(jù)通信。在它的協(xié)議體系中,傳輸數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)帶上目的設(shè)備的設(shè)備地址,因此可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)。如果用通用IO口模擬I2C總線(xiàn),并實(shí)現(xiàn)雙向傳輸,則需一個(gè)輸入輸出口(SDA,另外還需一個(gè)輸出口(SCL。(注:I2C資料了解得比較少,這里的描述可能很不完備UART總線(xiàn)是異步串口,因此一般比前兩種同步串口的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多,一般由波特率產(chǎn)生器(產(chǎn)生的波特率等于傳輸波特率的16倍、UART接收器、UART 發(fā)送器組成,硬件上由兩根線(xiàn),一根用于發(fā)送,一根用于接收。顯然,如果用通用IO口模擬UART總線(xiàn),則需一個(gè)輸入口,一個(gè)輸出

6、口。從以上很明顯可以看出,SPI和UART可以實(shí)現(xiàn)全雙工,但I(xiàn)2C不行;第四,看看牛人們的意見(jiàn)吧!A:I2C線(xiàn)更少,我覺(jué)得比UART、SPI更為強(qiáng)大,但是技術(shù)上也更加麻煩些,因?yàn)镮2C需要有雙向IO的支持,而且使用上拉電阻,我覺(jué)得抗干擾能力較弱,一般用于同一板卡上芯片之間的通信,較少用于遠(yuǎn)距離通信。SPI實(shí)現(xiàn)要簡(jiǎn)單一些,UART需要固定的波特率,就是說(shuō)兩位數(shù)據(jù)的間隔要相等,而SPI則無(wú)所謂,因?yàn)樗怯袝r(shí)鐘的協(xié)議。B:I2C的速度比SPI慢一點(diǎn),協(xié)議比SPI復(fù)雜一點(diǎn),但是連線(xiàn)也比標(biāo)準(zhǔn)的SPI要少。-SPI 是一種允許一個(gè)主設(shè)備啟動(dòng)一個(gè)與從設(shè)備的同步通訊的協(xié)議,從而完成數(shù)據(jù)的交換。也就是SPI是一

7、種規(guī)定好的通訊方式。這種通信方式的優(yōu)點(diǎn)是占用端口較少,一般4根就夠基本通訊了。同時(shí)傳輸速度也很高。一般來(lái)說(shuō)要求主設(shè)備要有SPI控制器(但可用模擬方式,就可以與基于SPI的芯片通訊了。SPI 的通信原理很簡(jiǎn)單,它需要至少4根線(xiàn),事實(shí)上3根也可以。也是所有基于SPI的設(shè)備共有的,它們是SDI(數(shù)據(jù)輸入,SDO(數(shù)據(jù)輸出,SCK(時(shí)鐘, CS(片選。其中CS是控制芯片是否被選中的,也就是說(shuō)只有片選信號(hào)為預(yù)先規(guī)定的使能信號(hào)時(shí)(高電位或低電位,對(duì)此芯片的操作才有效。這就允許在同一總線(xiàn)上連接多個(gè)SPI設(shè)備成為可能。接下來(lái)就負(fù)責(zé)通訊的3根線(xiàn)了。通訊是通過(guò)數(shù)據(jù)交換完成的,這里先要知道SPI是串行通訊協(xié)議,也就

8、是說(shuō)數(shù)據(jù)是一位一位的傳輸?shù)?。這就是SCK時(shí)鐘線(xiàn)存在的原因,由SCK提供時(shí)鐘脈沖,SDI,SDO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過(guò)SDO線(xiàn),數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上沿或下沿時(shí)改變,在緊接著的下沿或上沿被讀取。完成一位數(shù)據(jù)傳輸,輸入也使用同樣原理。這樣,在至少8次時(shí)鐘信號(hào)的改變(上沿和下沿為一次,就可以完成8位數(shù)據(jù)的傳輸。要注意的是,SCK信號(hào)線(xiàn)只由主設(shè)備控制,從設(shè)備不能控制信號(hào)線(xiàn)。同樣,在一個(gè)基于SPI的設(shè)備中,至少有一個(gè)主控設(shè)備。這樣傳輸?shù)奶攸c(diǎn):這樣的傳輸方式有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),與普通的串行通訊不同,普通的串行通訊一次連續(xù)傳送至少8位數(shù)據(jù),而SPI允許數(shù)據(jù)一位一位的傳送,甚至允許暫停,因?yàn)镾CK時(shí)鐘線(xiàn)由主控設(shè)

9、備控制,當(dāng)沒(méi)有時(shí)鐘跳變時(shí),從設(shè)備不采集或傳送數(shù)據(jù)。也就是說(shuō),主設(shè)備通過(guò)對(duì)SCK時(shí)鐘線(xiàn)的控制可以完成對(duì)通訊的控制。SPI還是一個(gè)數(shù)據(jù)交換協(xié)議:因?yàn)镾PI的數(shù)據(jù)輸入和輸出線(xiàn)獨(dú)立,所以允許同時(shí)完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。不同的SPI設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式不盡相同,主要是數(shù)據(jù)改變和采集的時(shí)間不同,在時(shí)鐘信號(hào)上沿或下沿采集有不同定義,具體請(qǐng)參考相關(guān)器件的文檔。I2C?只要求兩條總線(xiàn)線(xiàn)路:一條串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA 一條串行時(shí)鐘線(xiàn)SCL?每個(gè)連接到總線(xiàn)的器件都可以通過(guò)唯一的地址和一直存在的簡(jiǎn)單的主機(jī)從機(jī)關(guān)系軟件設(shè)定地址主機(jī)可以作為主機(jī)發(fā)送器或主機(jī)接收器?它是一個(gè)真正的多主機(jī)總線(xiàn)如果兩個(gè)或更多主機(jī)同時(shí)初始化數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)沖突

10、檢測(cè)和仲裁,防止數(shù)據(jù)被破壞?片上的濾波器可以濾去總線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)上的毛刺波保證數(shù)據(jù)完整?連接到相同總線(xiàn)的IC 數(shù)量只受到總線(xiàn)的最大電容400pF 限制UARTUART總線(xiàn)是異步串口,因此一般比前兩種同步串口的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多,一般由波特率產(chǎn)生器(產(chǎn)生的波特率等于傳輸波特率的16倍、UART接收器、UART 發(fā)送器組成,硬件上由兩根線(xiàn),一根用于發(fā)送,一根用于接收。顯然,如果用通用IO口模擬UART總線(xiàn),則需一個(gè)輸入口,一個(gè)輸出口。UART常用于控制計(jì)算機(jī)與串行設(shè)備的芯片。有一點(diǎn)要注意的是,它提供了RS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口,這樣計(jì)算機(jī)就可以和調(diào)制解調(diào)器或其它使用RS-232C接口的串行設(shè)備通信了。明

11、顯可以看出,SPI和UART可以實(shí)現(xiàn)全雙工,但I(xiàn)2C不行。-什么是CAN總線(xiàn)?=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。CAN 具有十分優(yōu)越的特點(diǎn):A、較低的成本與極高的總線(xiàn)利用率;B、數(shù)據(jù)傳輸距離可長(zhǎng)達(dá)10Km,傳輸速率可高達(dá)1Mbit/s;C、可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制,發(fā)送的信息遭到破壞后可自

12、動(dòng)重發(fā);D、節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)退出總線(xiàn)的功能;E、報(bào)文不包含源地址或目標(biāo)地址僅用標(biāo)志符來(lái)指示功能信息和優(yōu)先級(jí)信息;由于人為、自然、其它外界環(huán)境的影響和人們對(duì)公交系統(tǒng)的安全可靠性、真實(shí)、實(shí)時(shí)性的追求,使得我們對(duì)通信方式,通信設(shè)備有了更高的要求,基于CAN總線(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)則成為我們最佳的選擇-CAN總線(xiàn)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(Controller Area Network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

13、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)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性:首先,CAN控制器工作于多主方式,網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)優(yōu)先權(quán)(取決于報(bào)文標(biāo)識(shí)符采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競(jìng)爭(zhēng)向總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù),且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼,而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù),這些特點(diǎn)使得CAN總線(xiàn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng),并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng),通信方式也只能以主站輪詢(xún)的方式進(jìn)行,系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差;其次,CAN總線(xiàn)通過(guò)CAN控制器接口芯片8

14、2C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線(xiàn)相連,而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會(huì)出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤,出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),導(dǎo)致總線(xiàn)呈現(xiàn)短路,從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能,以使總線(xiàn)上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響,從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題,使得總線(xiàn)處于“死鎖”狀態(tài)。而且,CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn),從而大大降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度,縮短了開(kāi)發(fā)周期,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。另外,與其它現(xiàn)

15、場(chǎng)總線(xiàn)比較而言,CAN總線(xiàn)是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性?xún)r(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。這些也是目前CAN總線(xiàn)應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要原因。 CAN (Controller Area Network即控制器局域網(wǎng)絡(luò),屬于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的范疇。與一般的通信總線(xiàn)相比,CAN總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì),CAN總線(xiàn)越來(lái)越受到人們的重視。它在汽車(chē)領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車(chē)制造廠(chǎng)商,如BENZ(奔馳、BMW(寶馬、PORSCHE(保時(shí)捷、ROLLS-ROYCE(勞斯萊斯和JAGUAR(美洲豹等都采用了CA

16、N總線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。同時(shí),由于CAN總線(xiàn)本身的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車(chē)行業(yè),而向自動(dòng)控制、航空航天、航海、過(guò)程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN已經(jīng)形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。其典型的應(yīng)用協(xié)議有:SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。什么是CAN總線(xiàn)?CAN意為Controller Area Network的縮寫(xiě),意為控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。是國(guó)際上流行的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中的一種。是一種特別適合于組

17、建互連的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或子系統(tǒng)。2.CAN總線(xiàn)特點(diǎn)?l CAN是到目前為止為數(shù)不多的有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)l CAN通訊距離最大是10公里(設(shè)速率為5Kbps,或最大通信速率為1Mbps(設(shè)通信距離為40米。CAN總線(xiàn)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè)。通信介質(zhì)可在雙絞線(xiàn),同軸電纜,光纖中選擇。CAN采用非破壞性的總線(xiàn)仲裁技術(shù),當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)會(huì)主動(dòng)退出發(fā)送,高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可繼續(xù)發(fā)送,節(jié)省總線(xiàn)仲裁時(shí)間。CAN是多主方式工作,網(wǎng)上的任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。CAN采用報(bào)文識(shí)別符識(shí)別網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn),從而把節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí),高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)享有傳送報(bào)文的優(yōu)先權(quán)。報(bào)

18、文是短幀結(jié)構(gòu),短的傳送時(shí)間使其受干擾概率低,CAN有很好的效驗(yàn)機(jī)制,這些都保證了CAN通信的可靠性。-SPI通常有SCK時(shí)鐘,STB片選,DATA數(shù)據(jù)信號(hào)三個(gè)信號(hào)。I2C通常有SDA 數(shù)據(jù)和SCL時(shí)鐘兩個(gè)信號(hào)。SPI:Motorola推出的同步串行通訊方式,三線(xiàn)同步總線(xiàn),硬件強(qiáng)大,軟件相對(duì)簡(jiǎn)單,cpu有更多時(shí)間處理其他事務(wù)。SCK時(shí)鐘,STB片選,DATA數(shù)據(jù)信號(hào)三信號(hào)。多了一個(gè)片選信號(hào)I2C:PHilips推出的串行總線(xiàn),一根SDA串行數(shù)據(jù)線(xiàn),一根串行時(shí)鐘線(xiàn)SCL。按照地址來(lái)計(jì)算的-UARTUniversivalAsychronous Receiver/Transmitter(通用異步串行口

19、,UART是一種較為通用的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?即Start 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。SP

20、ISerial 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I2C要簡(jiǎn)單一些,接線(xiàn)也比較簡(jiǎn)單,TLC2543提供SPI接口。I2CInter-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

21、配置或掌握組件的功能狀態(tài),如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇?？呻S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

22、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)。CANController 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)

23、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。-SPI來(lái)源于MOTOROLA、I2C來(lái)源于PHILIPS.SPI(Serial PeripheralInterface-串行外設(shè)接口總線(xiàn)系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口,它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。外圍設(shè)置FLASH、RAM、網(wǎng)絡(luò)控制器、LCD顯示驅(qū)動(dòng)器、A/D轉(zhuǎn)換器和MCU等。

24、SPI 總線(xiàn)系統(tǒng)可直接與各個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口,該接口一般使用4條線(xiàn):串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCK、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線(xiàn)MISO、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)MOSI和低電平有效的從機(jī)選擇線(xiàn)CS(有的SPI接口芯片帶有中斷信號(hào)線(xiàn)INT或INT、有的SPI接口芯片沒(méi)有主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)MOSI。 I2C的數(shù)據(jù)輸入輸出用的是一根線(xiàn),SPI則分為dataIN和dataOUT。由于這個(gè)原因,采用I2C時(shí)CPU的端口占用少,SPI多一根。但是由于I2C的數(shù)據(jù)線(xiàn)是雙向的,所以隔離比較復(fù)雜,SPI則比較容易。所以系統(tǒng)內(nèi)部通信可用I2C,若要與外部通信則最好用SPI帶隔離(可以提高抗干擾能力。但是

25、I2C和SPI 都不適合長(zhǎng)距離傳輸。長(zhǎng)距離時(shí)就要用485了。SPI最高速度達(dá)5M位/秒. UCLK:時(shí)鐘,由主機(jī)驅(qū)動(dòng),從機(jī)用它發(fā)送和接收數(shù)據(jù)STE:從機(jī)發(fā)送允許,用于四線(xiàn)模式中控制多主從系統(tǒng)中的多個(gè)從機(jī)三線(xiàn)SPI組成:串行時(shí)鐘(SCLK、串行數(shù)據(jù)輸出(SDO、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI。SPI總線(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)SPI設(shè)備互相連接。提供SPI串行時(shí)鐘的SPI設(shè)備為SPI主機(jī)或主設(shè)備(Master,其他設(shè)備為SPI從機(jī)或從設(shè)備(Slave。主從設(shè)備間可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信,當(dāng)有多個(gè)從設(shè)備時(shí),還可以增加一條從設(shè)備選擇線(xiàn)。四線(xiàn)SPI模式用附加控制線(xiàn),來(lái)允許從機(jī)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,它由主機(jī)控制。SPI接口是在CPU和外圍低速器件之間進(jìn)行同步串行數(shù)據(jù)傳輸,在主器件的移位脈沖下,數(shù)據(jù)按位傳輸,高位在前,地位在后,為全雙工通信。如果用通用IO口模擬SPI總線(xiàn),必須要有一個(gè)輸出口(SDO,一個(gè)輸入口(SDI,另一個(gè)口則視實(shí)現(xiàn)的設(shè)備類(lèi)型而定,如果要實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備,則需輸入輸出口,若只實(shí)現(xiàn)主設(shè)備,則需輸出口即可,若只實(shí)現(xiàn)從設(shè)備,則只需輸入口即可。UART需要固定的波特率,而SPI則無(wú)所謂,因?yàn)樗怯袝r(shí)鐘的協(xié)議。SPI接口主要應(yīng)用在EEPROM,FLASH,實(shí)時(shí)時(shí)鐘,A