我有一个关于UART控制器的问题.
UART控制器是通用名吗？
我的意思是,如果我们使用RS-232协议,我们应该命名这个UART控制器,RS-232控制器,如果我们使用RS-485作为协议,我们应该称之为UART控制器,RS-485控制器等等？
我注意到我们通常说网络控制器(协议:以太网,令牌环,ATM,......),如果实现的协议是以太网,我们说以太网控制器.UART控制器和网络控制器之间的正确比较是否都是通用名称？
非常感谢您的澄清
小智 8
参考书目:
对于所有"时分多路复用"来说,Serial是一个保守的词,使用昂贵的术语.这意味着数据随时间传播,最常见的是一个接一个地传输.您命名的所有协议都是串行协议.
用于通用异步接收器发送器的UART是最常用的串行协议之一.它几乎和我一样古老,非常简单.大多数控制器都有一个硬件UART.它使用单个数据线进行传输,使用一个数据线进行数据传输.大多数情况下,8位数据传输如下:1个起始位,低电平,8个数据位,1个停止位,高电平.低电平启动位和高电平停止位意味着始终存在从高到低的转换以启动通信.这就是描述UART的原因.没有电压等级,因此您可以使用3.3 V或5 V,无论您的微控制器使用哪个.注意,想要通过UART进行通信的微控制器必须就传输速度和比特率达成一致,因为它们只有起始位的下降沿才能同步.这就是所谓的异步通信.
对于长距离通信(不需要数百米),5 V UART不是非常可靠,这就是为什么它转换为更高的电压,通常+ 12 V表示"0",-12 V表示"1".数据格式保持不变.然后你有RS-232(实际上你应该称之为EIA-232,但没有人这样做.)
重要:RS-232与TTL串行通信 - SparkFun Electronics http://goo.gl/0IFYTl
时序依赖性是UART的一大缺点,解决方案是USART,用于通用同步/异步接收发送器.这可以做UART,也可以做同步协议.在同步中,不仅有数据,还有传输的时钟.每个位一个时钟脉冲告诉接收器它应该锁存该位.同步协议要么需要更高的带宽,例如曼彻斯特编码,要么需要额外的时钟线,如SPI和I2C.
串行编程/典型RS232硬件配置 - Wikibooks,开放世界的书籍http://goo.gl/uTknU6
RS232 +-----------+ +-----------+ +-----------+ +-----------+
Interface | Line | | | | Interface | | |
-----------+ Driver / +---+ UART +---+ Logic +---+ CPU |
| Receiver | | | | | | |
+-----------+ +-----+-----+ +-----+-----+ +-----------+
| |
| |
+-----+-----+ |
| Baud Rate | |
| Generator +---------+
| |
+-----------+
UART(通用异步接收器发送器)是串行硬件的核心.它是芯片或芯片的一部分,目的是在并行数据和串行数据之间进行转换.RS-232 UART通常在发送时添加必要的启动/停止和奇偶校验位,并在接收时解码此信息.
UART通常完全依靠计算机逻辑电压运行.其串行数据输入/输出电压是计算机逻辑电压,而不是串行线电压.它们将实际的线路接口留给特定的线路驱动器/接收器.该线路驱动器/接收器不一定需要是RS-232线路驱动器/接收器,但也可以是例如RS-422差分驱动器/接收器.这一点以及波特率,奇偶校验,停止位数,数据位数可编程这一事实是UART被称为通用的原因.如果它们都放在同一芯片中,UART和线路驱动器/接收器之间的区别就会模糊.这种芯片通常也以"UART"标签出售.
UART被称为异步,因为它们不使用特殊时钟信号与远程端同步.相反,它们使用开始/停止位来识别串行流中的数据位.
由于UART,其余的硬件以及软件应用程序可以处理正常的字节来保存通信数据.UART的工作是在发送时将一个字节切换为一系列串行位,并在接收时将一系列位组合成一个字节.UART通常包含8位宽的接收器和传输缓冲器.如果例如使用7比特传输,则可能不使用所有比特.接收的串行数据在接收器缓冲器中并行提供,待发送的数据与发送缓冲器并行写入.根据UART,缓冲区可能只有一个字节的深度,或几个字节(在15或16字节的范围内).缓冲区越深,与CPU的通信就越精确.例如,如果接收器缓冲器仅具有一个字节的深度,并且数据未被足够快地提取,则下一个接收的数据可以覆盖缓冲器中先前接收的数据,并且先前接收的数据丢失.
由于串行接口上的时序非常重要,因此UART通常连接到波特率发生器,可以是UART芯片中的内部发生器,也可以是外部发生器.
SPI(串行外设接口)是另一种非常简单的串行协议.主机发送一个时钟信号,并在每个时钟脉冲时将一位移出到从机,一位输入来自从机.因此,信号名称为时钟SCK,主机输出从机输入的MOSI和主机输入从机输出的MISO.通过使用SS(从机选择)信号,主机可以控制总线上的多个从机.将多个从设备连接到一个主设备有两种方法,一种是上面提到的,即使用从设备选择,另一种是菊花链连接,它使用较少的硬件引脚(选择线),但软件变得复杂.
I2C(内部集成电路,发音为"I squared C")也是一种同步协议,它是我们首先看到的具有一些"智能"的协议; 其他人笨拙地转移进出,就是这样.I2C仅使用2条线,一条用于时钟(SCL),另一条用于数据(SDA).这意味着主机和从机通过同一线路发送数据,再次由创建时钟信号的主机控制.I2C不使用单独的从器件选择来选择特定器件,但具有寻址功能.主机发送的第一个字节保存一个7位地址(这样你就可以在总线上使用127个器件)和一个读/写位,指示下一个字节是否也来自主机应该来自奴隶.在每个字节接收器必须发送"0"以确认接收到该字节后,主器件以第9个时钟脉冲锁存.如果主机想要写一个字节,则重复相同的过程:主机在总线上逐位放置,每次都给出一个时钟脉冲,表示数据已准备好被读取.如果主设备想要接收数据,它只产生时钟脉冲.在给出时钟脉冲时,从器件必须注意下一位就绪.该协议由恩智浦(前Phillips)申请专利,以节省许可成本,Atmel使用与I2C完全相同的TWI(2线接口)字样,因此任何AVR设备都不会有I2C,但它会有TWI.
同一线路上的两个或多个信号可能会导致冲突,如果一个设备发送"1"而另一个设备发送"0",则会出现问题.因此,总线是线或:两个电阻将总线拉至高电平,器件仅发送低电平.如果他们想要发送高级别,他们只需释放总线.
TTL(晶体管晶体管逻辑)不是协议.这是一种较老的数字逻辑技术,但这个名称通常用于指代5 V电源电压,通常不正确地指代应该称为UART的电压.
关于这些,你可以写一本书,看起来我很顺利.这只是一个非常简短的概述,如果有些事情需要澄清,请告诉我们.