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选择串行总线

资料介绍
摘要:本应用笔记讨论微控制器作为当今各种先进电子产品的核心,与一个或多个外设器件的通信技术。以前,微控制器的外设是以存储器映射方式与数据和地址总线连接的。但是,由于较多的引脚数,增大了封装尺寸,并提高了总体成本。要降低成本和缩小封装尺寸,串行接口显然是理想的替代方案,本文对比了不同的串口,例如:1-Wire®、SPI、I²C、USB等,它们代表了不同的物理网络尺寸、网络驱动器、电源、数据速率及功能选择。不同类型的接口具有不同的优势,而1-Wire接口在串行通信中不失为一种创新设计。
选择串行总线
Bernhard Linke, 首席技术专家
Mar 06, 2007

摘要:本应用笔记讨论微控制器作为当今各种先进电子产品的核心,与一个或多个外设器件的通信技术。以前,微控制器的外设是以存
储器映射方式与数据和地址总线连接的。但是,由于较多的引脚数,增大了封装尺寸,并提高了总体成本。要降低成本和缩小封装尺
寸,串行接口显然是理想的替代方案,本文对比了不同的串口,例如:1-Wire 、SPI、IC 、USB等,它们代表了不同的物理网络尺
寸、网络驱动器、电源、数据速率及功能选择。不同类型的接口具有不同的优势,而1-Wire接口在串行通信中不失为一种创新设计。

本文还发表于Maxim 工程期刊,第59 期(PDF, 876kB) 。

微控制器(C) 是当今各种先进电子产品的核心,它需要与一个或多个外设器件通信。以前,C的外设是以存储器映射方式与数据和地
址总线连接的。对地址线译码以获得片选信号,从而在有限的地址范围内为每个外设分配唯一的地址。这种接口类型所需的最少引脚
数( 除电源和地之外) 为:8 ( 数据) + 1 (R//W) + 1 (/CS) + n 条地址线[n = log2(内部寄存器或存储器字节的数目)]。例如,与一个16 字节
外设通信时,需要的引脚数为:8 + 1 + 1 + 4 = 14 。这种接口的访问速度快,但较多的引脚数也同时带来了封装尺寸增大和总成本提
高的问题。要降低成本和缩小封装尺寸,串行接口显然是理想的替代方案。

选择串行总线并非易事。除需要考虑数据速率、数据位传输顺序( 先传最高位或最低位) 和电压外,设计者还应该考虑以下几点:
通过何种方式选择某个外设( 通过硬件片选输入或软件协议) 。
外设如何与C保持同步( 借助一条硬件时钟线,或借助内嵌于数据流中的时钟信息) 。
数据是在单根线上传输(……
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