并行总线有哪些?串行总线有哪些?
0 2022-11-29

  一、并行总线

  并行总线,就是并行接口与计算机设备之间传递数据的通道。采用 并行传送方式在 微型计算机与 外部设备之间进行 数据传送的接口叫并行接口,它有2个主要特点;一是同时并行传送的二进位数就是数据宽度;二是在计算机与外设之间采用应答式的联络信号来协调双方的数据传送操作,这种联络信号又称为握手信号。

  1、简单的并行接口 简单的并行接口分0线握手并行接口、1线握手并行接口和2线握手并行接口等多种。

  (1)0线握手并行接口所谓0线握手(连络),即接口电路中不含协调数据传送的连络信号,这是并行接口的最简形式,它又分输入并行接口和输出并行接口以及输入/输出双向并行接口 3种形式。 0线握手 输入接口 在输入量比较稳定的情况下(输入的状态信息在一个的时间内不改变,如开关量输入),可采用三态门直接读取。 0线握手输出接口 当输出数字量无需锁存时,可采用三态门直接输出。 0线双向输入/输出接口当外设与CPU之间需要利用 数据总线进行双向传送信息时,I/O设备即能发送信息,又能接收信息。

  (2)1线握手并行接口 1线握手并行接口是在0线握手并行接口的基础上,增加了一条握手信号线。 1线握手方式总是假设发送方式所发送的数据已经就绪,接收方可以接收。


  2、可编程并行接口 可编程并行接口芯片种类较多,Intel公司的8255A(PPI),Motorola公司的MC6820(PIA)和Zilog公司的Z80-PIO 都属于这一类器件。

  3、计算机常见的并行总线:STD、PC总线、IEEE488总线。

  (1)PC总线

  PC总线是IBM PC及 PC/XT机上使用的总线,又称XT总线或8位ISA总线。它不是CPU引脚的延伸,经过8282锁存器、8286发送接收器、8259中断控制器、8237DMA控制器以及其他逻辑的重新驱动和组合控制二形成,又称I/O通道。它共有62引脚,其中,数据线8根、地址线20根、控制线21根、状态线2根,还有时钟、电源、地线,如图。


  (2)IEEE488总线


  1) 数据传输速率≤1 MB/s。

  2) 连接在总线上的设备 (包括作为主控器的微型机)≤15个。

  3) 设备间的最大距离≤20 m。

  4) 整个系统的电缆总长度≤220 m,若电缆长度超过220 m,则会因延时而改变定时关系,从而造成工作不可靠。这种情况应附加调制解调器

  5) 所有数据交换都必须是数字化的。

  6) 总线规定使用24线的组合插头座,并且采用负逻辑,即用小于 0.8V的电平表示逻辑“1”;用大于2V的电平表示逻辑“0”。很好

  二、串行总线

  计算机常见的串行总线:I2C、SPI、RS232、UART、USB

  (1)I2C

  I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。


  主器件用于启动总线传送数据,并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的,而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机终止数据传送;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程。在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。

  (2)SPI

  SPI,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,如今越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如AT91RM9200。


  SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的,它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。

  1)SDI – SerialData In,串行数据输入;

  2)SDO – SerialDataOut,串行数据输出;

  3)SCLK – Serial Clock,时钟信号,由主设备产生;

  4)CS – 从设备使能信号,由主设备控制。

  (3)RS232

  RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Associaon)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。


  在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。

  (4)UART

  UART是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中,UART用于主机与辅助设备通信,如汽车音响与外接AP之间的通信,与PC机通信包括与监控调试器和其它器件,如EEPROM通信。


  (5)USB

  USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。


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