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嵌入式系统知识及接口技术总结

2017-9-21 09:35:25 3616 嵌入式

0 16、IIC接口（1 ） IIC 总线是具备总线仲裁和高低速设备同步等功能的高性能多主机总线。（2 ） IIC 总线上需要两条线：串行数据线 SDA 和串行时钟线 SCL 。（3 ）总线上的每个器件都有唯一的地址以供识别，而且各器件都可以作为一个发送器或者接收器（由器件的功能决定）。（4 ） IIC 总线有 4 种操作模式：主发送、主接收、从发送、从接收。（5 ） IIC 在传送数据过程 **** 有 3 种类型信号： A 、开始信号： SCL 为低电平时， SDA 由高向低跳变。 B 、结束信号： SCL 为低电平时， SDA 由低向高跳变。 C 、应答信号：接收方在收到 8 位数据后，在第 9 个脉冲向发送方发出特点的低电平。（6 ）主器件发送一个开始信号后，它还会立即送出一个从地址，来通知将与它进行数据通信的从器件。 1 个字节的地址包括 7 位地址信息和 1 位传输方向指示位，如果第 7 位为 0 ，表示要进行一个写操作，如果为 1 ，表示要进行一个读操作。（7 ） SDA 线上传输的每个字节长度都是 8 位，每次传输种字节的数量没有限制的。在开始信号后面的第一个字节是地址域，之后每个传输字节后面都有一个应答位（ ACK ），传输中串行数据的 MSB （字节高位）首先发送。（8 ）如果数据接收方无法再接收更多的数据，它可以通过将 SCL 保持低电平来中断传输，这样可以迫使数据发送方等待，直到 SCL 被重新释放。这样可以达到高低速设备同步。（9 ） IIC 总线的工作过程： SDA 和 SCL 都是双向的。空闲的时候， SDA 和 SCL 都是高电平，只有 SDA 变为低电平，接着 SCL 再变为低电平， IIC 总线的数据传输才开始。 SDA 线上被传输的每一位在 SCL 的上升沿被采样，该位必须一直保持有效到 SCL 再次变为低电平，然后 SDA 就在 SCL 再次变为高电平之前传输下一个位。最后， SCL 变回高电平，接着 SDA 也变为高电平，表示数据传输结束。 17、以太网接口（1 ）最常用的以太网协议是 IEEE802.3 标准。（2 ）传输编码（ 06 和 07 年都有 ** ）：曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。 A 、曼彻斯特编码：每位中间有一个电平跳变，从高到底的跳变表示 “0” ，从低到高的跳变表示为 “1” 。 B 、差分曼彻斯特编码：每位中间有一个电平跳变，利用每个码元开始时有无跳变来表示 “0” 或 “1” ，有跳变为 “0” ，无跳变为 “1” 。（3 ）相比之下，曼彻斯特编码编码简单，差分曼彻斯特编码提供更好的噪声抑制性能。（4 ）以太网数据传输特点： A 、所有数据位的传输由低位开始，传输的位流时用曼彻斯特编码。 B 、以太网是基于冲突检测的总线复用方法，由硬件自动执行。 C 、传输的数据长度，目的地址 DA ＋源地址 SA ＋类型字段 TYPE ＋数据段 DATA ＋填充位 PAD ，最小为 60B ，最大为 1514B嵌入式信盈达企鹅要妖气呜呜吧久零就要。 D 、通常以太网卡可以接收 3 种地址的数据：广播地址、多播地址、自己的地址。 E 、任何两个网卡的物理地址都不一样，是世界上唯一的，网卡地址由专门机构分配。（5 ）嵌入式以太网接口有两种实现方法： A 、嵌入式处理器＋网卡芯片（例如： RTL8019AS 、 CS8900 等） B 、带有以太网接口的处理器。（6 ） TCP/IP 是一个分层协议，分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。每层实现一个明确的功能，对应一个或几个传输协议，每层相对于它的下层都作为一个独立的数据包来实现。每层上的协议如下： A 、应用层： BSD 套接字。 B 、传输层： TCP 、 UDP 。 C 、网络层： IP 、 ARP 、 ICMP 、 IGMP D 、数据链路层： IEEE802.3 Ethernet MAC E 、物理层：二进制比特流。（7 ） ARP （地址解析协议） A 、网络层用 32 位的地址来标识不同的主机（即 IP 地址），而链路层使用 48 位的物理地址（ MAC ）来标识不同的以太网或令牌网接口。 B 、 ARP 功能：实现从 IP 地址到对应物理地址的转换。（8 ） ICMP （网络控制报文协议） A 、 IP 层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要控制信息。 B 、 ICMP 报文是在 IP 数据包内被传输的。 C 、网络诊断工具 ping 和 traceroute 其实就是 ICMP 协议。（9 ） IP （网际协议） A 、 IP 工作在网络层，是 TCP/IP 协议族中最为核心的协议。 B 、所有的 TCP 、 UDP 、 ICMP 及 IGMP 数据都以 IP 数据包格式传输。 C 、 TTL （生存时间字段）：指定了 IP 数据包的生存时间（数据包可以经过的路由器数）。 D 、 IP 提供不可靠、无连接的数据包传送服务，高效、灵活。 a 、不可靠：它不能保证数据包能成功到达目的地，任何要求的可靠性必须由上层来提供（如 TCP ）。如果发生某种错误， IP 有一个简单的错误处理算法－－丢弃该数据包，然后发送 ICMP 消息报给信源端。 b 、无连接： IP 不维护任何关于后续数据包的状态信息。每个数据包的处理都是相互独立的。 IP 数据包可以不按顺序接收，（10 ） TCP （传输控制协议） TCP 协议是一个面向连接的可靠的传输层协议，它为两台主机提供高可靠性的端到端数据通信。（11 ） UDP （用户数据包协议） UDP 协议是一种无连接不可靠的传输层协议，它不保证数据包能到达目的地，可靠性有应用层来提供。 UDP 协议开销少，和 TCP 相比更适合于应用在低端的嵌入式领域中。（12 ）端口： TCP 和 UDP 采用 16 位端口号来识别上层的用户，即应用层协议，例如 FTP 服务的 TCP 端口号都是 21 ， Telnet 服务的 TCP 端口号都是 23 ， TFTP 服务的 UDP 端口号都是 69 。 18、CAN总线接口** （1 ） CAN （ Control Area Network ，控制器局域网）总线是一种多主方式的串行通信总线，是国际上应用最广泛的现场总线之一，最初被用于汽车环境中的电子控制网络。一个 CAN 总线构成的单一网络中，理想情况下可以挂接任意多个节点，实际应用中节点数据受网络硬件的电气特性所限制。（2 ）总线信号使用差分电压传送。两条信号线被称为 CAN_H 和 CAN_L ，静态是均为 2.5V 左右，此时状态表示逻辑 1 ，也可以叫做 “ 隐性 ” 。用 CAN_H 比 CAN_L 高表示逻辑 0 ，称为 “ 显性 ” ，此时，通常电压值为 CAN_H ＝ 3.5V 和 CAN_L=1.5V 。（3 ）当 “ 显性 ” 和 “ 隐性 ” 位同时发送的时候，最后总线数值将为 “ 显性 ” 这种特性为 CAN 总线的仲裁奠定了基础。（4 ） CAN 总线的一个位时间可以分成 4 个部分：同步段、传播时间段、相位缓冲段 1 和相位缓冲段 2 。（5 ） CAN 总线的数据帧有两种格式：标准格式和扩展格式。包括：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、 CRC 场、 ACK 场和帧结束。（6 ） CAN 总线硬件接口包括： CAN 总线控制器和 CAN 收发器。 CAN 控制器主要完成时序逻辑转换等工作，例如菲利普的 SJA1000 。 CAN 收发器是 CAN 总线的物理层芯片，实现 TTL 电平到 CAN 总线电平特性的转换，例如 TJA1050 。 0
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