嵌入式学习（三）嵌入式系统总线

总线

PCI（Peripheral Component Interconnect）

(1) 支持 10 台外设
(2) 总线时钟频率 33.3MHz/66MHz
(3) 最大数据传输速率 133MB/s
(4) 时钟同步方式
(5) 与 CPU 及时钟频率无关
(6) 总线宽度 32 位(5V)/64 位(3.3V)
(7) 能自动识别外设

I2C 简单双向串行总线

I2C 器件都有一个唯一的地址,而且可以是单接收的器件(例如:LCD 驱动器)或者可以接收也可以发送的器件(例如:存储器)。发送器或接收器可以在主模式或从模式下操作,这取决于芯片是否必须启动数据的传输还是仅仅被寻址。I2C 是一个多主总线,即它可以由多个连接的器件控制。早期的 I2C 总线数据传输速率最高为 100Kbits/s,采用 7 位寻址。但是由于数据传输速率和应用功能的迅速增加,I2C 总线也增强为快速模式(400Kbits/s)和 10 位寻址以满足更高速度和更大寻址空间的需求。

SPI(serial peripheral interface)

由 SPI 连成的串行总线是一种三线同步总线,总线上可以连接多个可作为主机的 MCU,装有 SPI 接口的输出设备,输入设备如液晶驱动、A/D 转换等外设,也可以简单连接到单个TTL 移位寄存器的芯片。
(1) 一台主机 MCU 和若干台从机 MCU。
(2) 多台 MCU 互相连接成一个多主机系统。
(3) 一台主机 MCU 和若干台从机外围设备。

CAN (Controller Area Network)

CAN 是一种多主方式的串行通讯总线,
基本设计规范要求有高的位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。当
信号传输距离达到 10Km 时,CAN 仍可提供高达 50Kbit/s 的数据传输速率。
(1) 低成本;
(2) 极高的总线利用率;
(3) 很远的数据传输距离(长达 10Km);
(4) 高速的数据传输速率(高达 1Mbit/s);
(5) 可根据报文的 ID 决定接收或屏蔽该报文;
(6) 可靠的错误处理和检错机制;
(7) 发送的信息遭到破坏后,可自动重发;
(8) 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;
(9) 报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。

JTAG (Joint Test Action Group)

电路的边界扫描测试和可编程芯片的在系统编程
电路的边界扫描测试技术:用具有边界扫描功能的芯片构成的印刷板,可通过相应的测试设备,检测已安装在印刷板上的芯片的功能,检测印刷板连线的正确性,同时,可以方便地检测该印刷板是否具有预定的逻辑功能,进而对由这种印刷板构成的数字电气装置进行故障检测和故障定位。在系统编程在上节已经提过,这里不再重复。
在硬件结构上,JTAG 接口包括两部分:JTAG 端口和控制器。与 JTAG 接口兼容的器件可以是微处理器(MPU)、微控制器(MCU)、PLD、CPL、FPGA、ASIC 或其它符合IEEE1149.1 规范的芯片。IEEE1149.1 标准中规定对应于数字集成电路芯片的每个引脚都设有一个移位寄存单元,称为边界扫描单元 BSC。它将 JTAG 电路与内核逻辑电路联系起来,同时隔离内核逻辑电路和芯片引脚。由集成电路的所有边界扫描单元构成边界扫描寄存器BSR。边界扫描寄存器电路仅在进行 JTAG 测试时有效,在集成电路正常工作时无效,不影响集成电路的功能。

CMOS TTL