SPI、I2C、I2S、UART、CAN、SDIO、GPIO的介绍

时间:2025-04-20

SPI、I2C、I2S、UART、CAN、SDIO、GPIO各自的特点

SPI、I2C、I2S、UART、GPIO、SDIO、CAN的介绍,各自的特点是什么?

SPI: SPI(Serial Peripheral Interface)是MOTOROLA公司提出的同步串行总线方式。高速同步串行口。3~4线接口,收发独立、可同步进行.

因其硬件功能强大而被广泛应用。在单片机组成的智能仪器和测控系统中。如果对速度要求不高,采用SPI总线模式是个不错的选择。它可以节省I/O端口,提高外设的数目和系统的性能。标准SPI总线由四根线组成:串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出线(MISO)。主机输出/从机输入线(MOSI)和片选信号(CS)。有的SPI接口芯片带有中断信号线或没有MOSI。

SPI总线由三条信号线组成:串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master),其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信,当有多个从设备时,还可以增加一条从设备选择线。如果用通用IO口模拟SPI总线,必须要有一个输出口(SDO),一个输入口(SDI),另一个口则视实现的设备类型而定,如果要实现主从设备,则需输入输出口,若只实现主设备,则需输出口即可,若只实现从设备,则只需输入口即可。

I2C:(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备.

I2C总线用两条线(SDA和SCL)在总线和装置之间传递信息,在微控制器和外部设备之间进行串行通讯或在主设备和从设备之间的双向数据传送。I2C是OD输出的,大部分I2C都是2线的(时钟和数据),一般用来传输控制信号。

I2C是多主控总线,所以任何一个设备都能像主控器一样工作,并控制总线。总线上每一个设备都有一个独一无二的地址,根据设备它们自己的能力,它们可以作为发射器或接收器工作。多路微控制器能在同一个I2C总线上共存。

I2S(Inter-IC Sound Bus)是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频 数据传输而制定的一种总线标准。

I2S则大部分是3线的(除了时钟和数据外,还有一个左右声道的选择信号),I2S主要用来传输音频信号。如STB、DVD、MP3等常用

UART:通用异步串行口。按照标准波特率完成双向通讯,速度慢.

UART总线是异步串口,因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多,一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成,硬件上由两根线,一根用于发送,一根用于接收。

UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是,它提供了RS-232C数据终端设备接口,这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了 。作为接口的一部分,UART还提供以下功能:

将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行 数据转换为字节,供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入 奇偶校验位,并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记, 并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠标也是 串行设备)。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。有一些比较高档的UART 还提供输入输出数据的缓冲区,现在比较新的UART是16550,它可以在计算机需要处理数

SPI、I2C、I2S、UART、CAN、SDIO、GPIO各自的特点

据前在其缓冲区内存储16字节数据,而通常的UART是8250。现在如果您购买一个内置的 调制解调器,此调制解调器内部通常就会有16550 UART。

GPIO (General Purpose Input Output 通用输入/输出)或总线扩展器利用工业标准I²C、SMBus 或SPI 接口简化了I/O口的扩展。

当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口,或当系统 需要采用远端串行通信或控制时,GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。每个GPIO端口可通过软件分别配置成输入或输出。Maxim的GPIO产品线包括8端口至28端口的GPIO,提供推挽式输出或漏极开路输出。提供微型3mm x 3mm QFN封装。

GPIO的优点(端口扩展器)

低功耗:GPIO具有更低的功率损耗(大约1μA,μC的工作电流则为100μA)。

集成IIC从机接口:GPIO内置IIC从机接口,即使在待机模式下也能够全速工作。 小封装:GPIO器件提供最小的封装尺寸 ― 3mm x 3mm QFN!

低成本:您不用为没有使用的功能买单!

快速上市:不需要编写额外的代码、文档,不需要任何维护工作!

灵活的灯光控制:内置多路高分辨率的PWM输出。

可预先确定响应时间:缩短或确定外部事件与中断之间的响应时间。

更好的灯光效果:匹配的电流输出确保均匀的显示亮度。

布线简单:仅需使用2条IIC总线或3条SPI总线

SDIO

SDIO是SD型的扩展接口,除了可以接SD卡外,还可以接支持SDIO接口的设备,插口的用途不止是插存储卡。支持 SDIO接口的PDA,笔记本电脑等都可以连接象GPS接收器,Wi-Fi或蓝牙适配器,调制解调器,局域网适配器,条型码读取器,FM无线电,电视接收 器,射频身份认证读取器,或者数码相机等等采用SD标准接口的设备。

CAN

CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是国际上应用最广 …… 此处隐藏:1762字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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