1.I2C协议 2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL。 SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节。 总线上每个设备都有自己的一个addr,共7个bit,广播地址全0. 系统中可能有多个同种芯片,为此addr分为固定部分和可编程部份,细节视芯片而定,看datasheet。 用来设置I2C总线频率 2.3 I2CCR 控制寄存器 MEN: Module Enable. 置1时,I2C模块使能 MIEN:Module Interrupt Enable. PPC-Linux中I2C的实现 内核代码(linux-2.6.24)中,通过I2C总线存取寄存器的函数都在文件drivers/i2c/busses/i2c-mpc.c中 最重要的函数是mpc_xfer /* Allow bus up to 1s to become not busy */ //一直读I2CSR[MBB],等待I2C总线空闲下来 while (readb(
音频总线I2S协议 1 概述 I2S(Inter—IC Sound)总线, 又称 集成电路内置音频总线,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,该总线专门用于音频设备之间的数据传输 3 I2S收发模块FPGA的仿真设计 i2s_test模块为i2s_in和i2s_out模块的顶层,i2s_in模块将输入的串行数据转换成并行的数据,然后i2s_out模块将并行数据转换成串行数据输出 I2s_in模块和I2s_out模块的接口说明如下。 ? ? I2s test bench设计 让i2s_out模块将并行转为串行,然后使用i2s_in模块将串行转为并行。验证数据是否正确。 clkd2 <= ~clkd2; 26. 27. always @(posedge clkd2 or negedge reset_n) 28. `include "i2s_out.v" 73. `include "i2s_in.v" ? ? 从仿真结果看我们的i2s_out和i2s_in模块仿真设计成功。
秋名山码民的主页 oi退役选手,Java、大数据、单片机、IoT均有所涉猎,热爱技术,技术无罪 欢迎关注点赞收藏⭐️留言 前言 首先明确一个概念,关于MCU中通信总线和通信协议,通信总线是一种用于连接各种外设和模块的物理接口 通信协议则是指在通信总线上传输数据时所遵循的规则和约定,以确保不同设备之间能够正确地交换信息,我们也可以把他叫做通信总线协议。 系列文章,主要讲解以下几个总线协议,读者可以按需选择: UART和USART RS232、RS485总线 IIC总线 SPI总线 CAN总线 USB总线 一、I2C总线的概念 其实站在我个人开发的角度来说 特点: I2C是一个支持设备的总线,多个设备共用的信号线,他支持多个主机或者多个从机 一个I2C总线只使用两条总线线路,一条双向串行数据线(SDA),一条串行时钟线(SCL)。 二、 I2C的协议层 I2C协议层规定了在I2C通信中需要遵循的一些基本规则和标准,其中包括以下内容: 物理层规定: 定义了I2C总线的物理结构、传输介质(通常是双绞线)、电气特性(如电压电平、
1.4 CAN的协议及组成 2. 上帝视角看CAN的通讯过程 2.1 数据传输原理实现 2.3 通信的整个过程 2.2.1 空闲状态 2.2.2 开始数据传输 1. 在北美和西欧,CAN 总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以 CAN 为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的 J1939 协议。 IIC总线协议: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。 1.4 CAN的协议及组成 CAN协议经过ISO标准化后有两个标准ISO11898标准和IS011519-2标准。 CAN总线协议层的详细介绍 CAN 协议经 ISO 标准化后有 ISO11898 标准和 ISO11519-2 标准两种。
再比如,只要百度一下串行和并行,就会出来很多类似“串行通信与并行通信”、“串行接口与并行接口”、“串行总线与并行总线”、“串行协议与并行协议”以及“串行传输与并行传输”等概念介绍,既有传输(通信)方式, 又有接口类型,同时还有数据本身的协议特点,信号、协议、总线和接口,有时候看起来是一样的,但细细思量却还是有差别的,总之不是一两句话就能说清楚的。 图4‑2 马路上的车水马龙 车(接口、信号)有车(接口、信号)的标准(协议),如马车、汽车、火车、货车、自行车等(PCIE、SATA、SAS、USB等信号标准);路(通道、总线)有路的标准,如马路、人行道 、高速公路等(PCIE、SATA、SAS、USB等通道标准),所以协议里面又包含通道(总线)协议和信号(接口)协议。 图4‑3 协议、接口、总线的关系 协议即总体框架,定义接口设备、器件及信号、总线及通道之间需要满足的关系,即要实现信号的传输,所有这些组成成员必须通力合作,各自满足协议要求的各种必要条件。
1.1 接口主要信号 可以看出,APB总线接口主要有 系统信号,地址信号,方向信号,数据信号,传输阶段控制信号 2.APB总线传输介绍(时序部分) 2.1 状态机 从状态机看,APB对每一笔数据的传送, 均需花 2 个周期的时间,且 APB 的数据传递不适用在有流水线架构的模块设计中 2.2 写操作 下图表示APB基本的写操作 在 T1 时,有限状态机进入预设的 IDLE 状态; 在 T2 时, 虽然需要多一个等待周期(一共2个,HREADY反压两拍),但是由于频率提升了因此总的性能也提升了。 T1:在 AHB 总线开始传送; T2:地址被 APB 总线采样。 T2就是 AHB 的SETUP CYCLE。 T3:APB 的 ENALBE CYCLE,PENABLE 拉高,数据被读出。 T4:读出的数据直接映射到 AHB 总线上,在上升沿被 AHB 主采样。 APB桥中需要有 2 个地址寄存器,当处理一个数据块写操作时,可以寄存下一个数据块的地址。
AXI总线协议 (一)、概述 AXI (高性能扩展总线接口,Advanced eXtensible Interface)是ARM AMBA 单片机总线系列中的一个协议,是计划用于高性能、高主频的系统设计的 AXI协议是被优化用于通过使用Xilinx进行的相应的开发来做FPGA实现,它被用作FPGA 设计的IP 核之间的一种通信方式。 2、有字节闸来实现对非对齐数据的传输。 3、只需发布起始地址就能做批量数据传输 4、数据的读写通道是分离的,可以用来实现低成本的DMA(直接存储访问,Direct Memory Access)。 (三)、AXI架构 AXI协议规定一个AXI主机可以用写数据通道通过AXI总线互联将数据传送给一个AXI从机(或者通过读取数据通道从从机传送到主机),写数据传输会话会有一个额外的响应通道,但是读取时并没有 (2)、AXI互联的输出都是主机通道,每个通道驱动对应的设备。
一、控制器局域网总线(CAN,Controller Area Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线,它可以使用双绞线、同轴电缆或光纤来传输信号,因其高性能、高可靠性和高实时性等特点,已经成为了世界上应用最广泛的现场总线之一 目前CAN总线通信协议仅仅包括OSI七层互联参考模型中的数据链路层和物理层。 三、CAN总线物理层: 1. CAN总线物理层标准:CAN协议经过ISO标准化后有ISO11898标准(高速CAN)和ISO11519-2标准(低速CAN)两种,这两种标准的数据链路层是一样的,但是物理层不同。 高速CAN物理层协议应用最为广泛,而低速CAN物理层协议一般应用于可靠性要求较高的场合,这里不做详细介绍。 4. CAN总线显性与隐性:CAN2.0规范定义了两种互补的逻辑数值:显性和隐性。 由此可见,CAN总线的通信距离和通信速率是和CAN总线数据通信的传输延时密切相关的。 2.
今天我就来和大家深入聊聊USB总线和协议的那些事儿。1. USB总线概述1.1 USB的发展历程USB技术从1996年诞生至今,已经经历了多个版本的迭代。 主机负责管理整个总线,包括设备枚举、数据传输调度等。通过USB Hub(集线器),一个主机最多可以连接127个设备。这种星型拓扑结构最多支持5层Hub级联,但实际应用中很少会用到这么深的层级。2. USB协议架构3.1 USB协议分层USB协议采用分层设计,从下到上分为物理层、协议层、功能层和应用层。物理层负责电气信号的传输,包括编码、解码、位同步等。 配置描述符中包含了接口数量、配置值、供电方式(自供电或总线供电)、最大功耗等信息。6.3 接口和端点描述符接口描述符定义了设备的功能接口,一个配置可以包含多个接口。 8.2 HNP和SRP协议OTG定义了两个重要协议:HNP(Host Negotiation Protocol,主机协商协议)和SRP(Session Request Protocol,会话请求协议)。
简介 I2C(Inter-integrated Circuit)总线支持设备之间的短距离通信,用于处理器和一些外围设备之间的接口,它只需要两根信号线来完成信息交换。 I2C协议 I2C协议把传输的消息分为两种类型的帧: 一个地址帧 —— 用于master指明消息发往哪个slave; 一个或多个数据帧 —— 由master发往slave的数据(或由slave发往 注:协议要求每次放到SDA上的字节长度必须为8位,并且每个字节后须跟一个ACK位,在下面会讲到。 数据在SCL处于低电平时放到SDA上,并在SCL变为高电平后进行采样。 注:本文是对两篇文档中协议部分的翻译整理,并做了调整和补充,见文末的附录链接。 [1]: http://www.nxp.com/docs/en/user-guide/UM10204.pdf I2C总线规格书和用户手册Rev.6 [2]: https://learn.sparkfun.com
通信协议则是指在通信总线上传输数据时所遵循的规则和约定,以确保不同设备之间能够正确地交换信息,我们也可以把他叫做通信总线协议。 系列文章,主要讲解以下几个总线协议,读者可以按需选择: UART和USART RS232、RS485总线 IIC总线 SPI总线 CAN总线 USB总线 一、SPI总线协议基本概念 SPI是一种高速全双工的通信总线 CPOL/CPHA及通信模式: 三、I2C和SPI的区别 I2C(Inter-Integrated Circuit)和SPI(Serial Peripheral Interface)都是两种常见的串行通信协议 硬件接口: I2C需要两根线,即时钟线(SCL)和数据线(SDA)。它使用开漏输出来实现总线的双向数据通信。 数据传输方式: I2C使用一个主从架构,允许多个设备连接到同一总线上。数据是以帧的形式进行传输,每个帧包括一个起始位、7或8位数据位、一个可选的ACK位和一个停止位。
前言 首先明确一个概念,关于MCU中通信总线和通信协议,通信总线是一种用于连接各种外设和模块的物理接口,它可以传输数据和控制信息。 通信协议则是指在通信总线上传输数据时所遵循的规则和约定,以确保不同设备之间能够正确地交换信息,我们也可以把他叫做通信总线协议。 系列文章,主要讲解以下几个总线协议,读者可以按需选择: UART和USART RS232、RS485总线 IIC总线 SPI总线 CAN总线 USB总线 一、CAN总线概述 CAN总线是控制器局域网络( Controller Area Network)的缩写,它是一种现代的通信协议和物理层总线标准,最初由德国的Bosch公司开发。 三、CAN总线协议层 CAN总线协议层是指在CAN总线上进行数据传输时所采用的通信规则和协议。CAN总线协议层主要包括以下几个方面: 帧格式:CAN总线使用两种不同的帧格式,分别是标准帧和扩展帧。
总线控制端(BC:Bus Control) BC作为总线通讯的发起者和组织者,负责总线调度、管理。 消息结构 1553B协议规定消息组成的最小单位为字,即在总线上传输的消息都是由一个个的字组成,按照种类可分为指令字,数据字和状态字。 指令字 bit 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 同步头 远程终端地址段 发送/接收位 子地址/方式字段 数据字计数 动态总线控制接收位 状态字的第17位时若置为逻辑 1,用来表示本RT接受符合协议本身规定的动态总线控制的授命。逻辑 0 表示不接受。该位为可选位。 终端标志位 状态字的第18位时留作终端标志功能。 RT向RT消息传输 BC向RT1发送一个表示接收数据的控制字,紧接着向RT2发送一个表示发送数据的控制字,随后RT2发出状态字和对应的数据字,RT1接收到数据字后,给BC回送一个状态字。
AXI 总线 上面介绍了AMBA总线中的两种,下面看下我们的主角—AXI,在ZYNQ中有支持三种AXI总线,拥有三种AXI接口,当然用的都是AXI协议。 二、信号说明 首先说AXI4总线和AXI4-Lite总线具有相同的组成部分: (1)读地址通道,包含ARVALID, ARADDR, ARREADY信号; (2)读数据通道,包含RVALID, RDATA 而AXI4-Stream总线的组成有: (1) ACLK信号:总线时钟,上升沿有效; (2) ARESETN信号:总线复位,低电平有效 (3) TREADY信号:从机告诉主机做好传输准备; (4) TDATA 上面的IP是完成总线协议转换,如果需要做某些处理(如变换、迭代、训练……),则需要生成一个自定义Stream类型IP,与上面的Stream接口连接起来,实现数据输入输出。 oAXI 协议 讲到协议不可能说是撇开总线单讲协议,因为协议的制定也是要建立在总线构成之上的。
为了解决上述问题,USB总线诞生了。USB总线就好像一条管道,管道里流过的东西只要符合USB协议,至于具体流的是什么东西,USB总线并不关心,可以是自来水,可以是污水,可以是天然气,也可以是石油。 2.USB协议版本 从USB协议诞生至今,出现了多个USB协议版本,如USB1.0、USB1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1、USB3.2。 最新的是USB4.0协议,可直连CPU的PCIe总线,最大速度可达40Gbps,使用Type-C接口,兼容DP视频协议、PD快充协议等,最高支持100W供电。 改名为USB3.2 Gen2×2。 USB协议不保证这些数据传输可以在特定的时间内完成,但保证数据的准确性。如果总线上的带宽不足以发送整个批量包,则将数据拆分为多个包传输。批量传输数据可靠,但实时性较低。
1 CAN 协议中的帧 在了解CAN总线的通信机制之前,首先需要了解CAN协议中五种类型的帧结构: 数据帧 遥控帧 错误帧 过载帧 帧间隔 在讲述五种帧结构的过程中,穿插讲述CAN总线的通信机制。 2 数据帧与遥控帧 在CAN协议中,数据帧和遥控帧有着诸多相同之处,所以,在这里,我们将数据帧和遥控帧放在一起来讲。 比如:在某一个时刻,节点Node_A向总线发送了一个ID号为ID_2的遥控帧,那么就意味着Node_A请求总线上的其他节点发送ID号为ID_2的数据帧。 节点Node_B能够发出ID号为ID_2的数据帧,那么Node_B就会在收到Node_A发出的遥控帧之后,立刻向总线上发送ID号为ID_2的数据帧。 比如:在某一时刻t,节点Node_A发出了ID号为ID_2遥控帧报文来请求总线上的其它节点发出ID号为ID_2的数据帧报文。但是就在同一时刻t,节点Node_B发出了ID号为ID_2的数据帧报文。
在数字化、智能化迅猛发展的时代背景下,实时以太网通信协议EtherCAT以其高效、灵活的特性,正逐渐成为工业自动化领域的首选。 据了解,这一数据是基于当年售出的EtherCAT芯片数统计得出的,不包括独立总线端子使用的芯片。例如,由50个EtherCAT总线端子组成的I/O站仅算作一个节点。 对于具有多协议功能的芯片,ETG则根据其EtherCAT使用情况进行统计,确保数据的准确性。 目前,ETG拥有来自74个国家的7600多家会员单位,仍然是全球最大的现场总线用户组织。尽管当前经济形势充满挑战,但ETG的会员数量在过去12个月里仍在加速增长,2023年新增会员超过500家。 作为实时以太网通信协议的代表,EtherCAT具有高速、高效、灵活等特性,能够满足工业自动化领域对数据传输速度和精度的严格要求。
简介 I2C 是一种串行通信总线,使用一主多从架构,最初设计目的为了让主板、嵌入式系统或手机用来连接低速周边设备。多用于小数据量的场合,有传输距离短,任意时刻只能有一个主机等特性。 本篇主要介绍IIC协议格式。 I2C设备器件发送的数据 IIC硬件连接结构图 ? IIC硬件连接主要包括IIIC主机、IIC从机、IC总线及上拉电阻。 IIC主机:一条总线中一般只会有一个IIC主机,一般为可编程芯片。通过软件编程控制主机连接在IIC总线上的GPIO电平,生成符合IIC总线协议的时序。 硬件连接好后,等待IIC总线访问。 IIC总线协议 ? iic时序图.png 空闲状态:由iic硬件连接结构图可知,当IIC总线没有数据传输时,SCL和SDA都保持高电平。
EtherCAT 是基于以太网的高性能现场总线通讯协议。采用主从架构,主站管理网络,从站执行指令。其基于标准以太网物理层与链路层,用普通电缆与设备,传输率 100Mbps。 2.
EEPROM存储器系统架构图 今天笔者就和大家聊一聊I2C总线: 位传输 I2C总线是由飞利浦(Philips)公司开发的一种双向二线制同步串行总线,实现有效的IC间的控制,它只需要两根线(SDA和SCL I2C总线数据传输 丛机地址 在I2C总线系统中,每个设备都有它的固定地址,一般由芯片的A0,A1和A2决定。丛机地址字节由七位地址位(D7-D1位)和一位方向位(为D0位)组成。 EEPROM的器件地址 读写过程 1.写数据过程 1.主机发送I2C总线停止信号,防止总线忙写数据失败 2.主机发送I2C总线复位信号,确保写数据之前总线处于空闲状态 3.主机发送I2C总线开始信号 .主机接收到ACK的应答信号后,发送2IC总线停止信号,确保总线处于空闲状态 2.读数据过程 1.主机发送I2C总线停止信号,防止总线忙写数据失败 2.主机发送I2C总线复位信号,确保读数据之前总线处于空闲状态 ACK应答信号 6.主机接收到ACK的应答信号后,发送I2C总线停止信号,确保总线处于空闲状态 ?