总线技术概览
任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接,但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与 CPU 直接连接,那么连线将会错综复杂,甚至难以实现 为了简化硬件电路设计、简化系统结构,常用一组线路,配置以适当的接口电路,与各部件和外围设备连接,这组共用的连接线路被称为总线 采用总线结构便于部件和设备的扩充,尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连 微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线 内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线,用于芯片一级的互连 而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线,用于插件板一级的互连 外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备,通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连 并行通信速度快、实时性好,但由于占用的口线多,不适于小型化产品 从广义上说,计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信,相应的通信总线被称为并行总线和串行总线 而串行通信速率虽低,但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。串行通信一般可分为异步模式和同步模式 随着微电子技术和计算机技术的发展,总线技术也在不断地发展和完善,而使计算机总线技术种类繁多,各具特色 I2C 总线 I2C(Inter-IC)总线 10 多年前由 Philips 公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。在主从通信中,可以有多个 I2C 总线器件同时接到 I2C 总线上,通过地址来识别通信对象 SPI 总线串行外围设备接口 SPI(serial peripheral interface)总线技术是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口。Motorola 公司生产的绝大多数 MCU(微控制器)都配有 SPI 硬件接口,如 68 系列 MCU。SPI 总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与 SPI 有关的软件就相当简单,使 CPU 有更多的时间处理其他事务。 SCI 总线
串行通信接口 SCI(serial communication interface)也是由 Motorola 公司推出的。它是一种通用异步通信接口 UART,与 MCS-51 的异步通信功能基本相同。 ISA 总线 一般来说,单片机是通过两条总线来连接外设的,一条是高速总线,一条是低速总线。
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