微控制器通信2 -基础(逻辑电平与I/O电压)

目录

逻辑电平

I/O电压

模块之间的数据交换


逻辑电平

       逻辑电平是指在数字电路的中识别“1”和“0”时的电压。当一个系统中,使用5V的供电电压时(VCC 5V),我们就会很简单的认为,它的高电平是5V,而低电平是0V。实际上制造商,在制造IC(集成电路时),并没有这么理想化。真正的电路不能输出如此完美的电压电平,它是有范围的。

微控制器通信2 -基础(逻辑电平与I/O电压)_第1张图片

    上图是TTL门电路输入(左图)与输出(右图)时的识别为逻辑电平“0”与“1”的电压范围,从图中可以看到

        输入时:“2V”-“5V”之间为高电平,“0V”-“0.8V”之间为低电平;

        输出时:“2.7V”-“5V”之间为高电平,“0V”-“0.5V”之间为低电平;

    输出的高低电平范围比输入的小一些,可以保证当两个IC连级(一个的输出作为另一个输入),电平被正常使用。因此我们在进行通信时需要注意它的输入输出电压。

   

I/O电压

        当我们注意电平的电压时,我们很快就会产生一个疑问,假设我一个模块使用供电电压,这两个模块之间是不是不能正常工作了?

        是的,这时候我们可能会需要电平电压的转换才行。非常具有代表性的电压转换电路MAX232,将可以嵌入式板子串口电压转换为电脑主板识别的电压。

        此外,在某些比较复杂的IC中,为了不同的模块能够正常识别电压,提供了一个VDDIO引脚,通过控制该引脚输入电压,可以使输出电压输出。

        下图是奕力触控IC(ILI2511),通过控制R28的上件不上件,控制I2C通信时电平电压。

微控制器通信2 -基础(逻辑电平与I/O电压)_第2张图片

模块之间的数据交换(并行与串行)

        姑且先不谈论,标准的接口(UART,I2C SPI)之类的通信,模块之间的数据交换,其实就是模块之间对输入输出逻辑电平的识别。在微控制器中经常会听到并行通信或者串行通信两种方式。

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并行通讯:数据各位同时进行传输(发送或接收)的通信方式,数据有多少位,就需要多少根线。下图的LCD1602与MCU的连接方式,就是并行接口,数据宽度为8bit(DB0-DB7)

   

微控制器通信2 -基础(逻辑电平与I/O电压)_第4张图片

        

串行通讯:数据的各位一位一位顺序传送的通讯方式,数据传送线少,相对于并行输送速率低。下图的EEPROM与MCU的连接方式,是串行接口(I2C的连接方式),此外值得注意的时,由于STC89C52不提供标准的I2C接口,因此需要通过写控制GPIO的读写来,模拟I2C的数据通信。

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