嵌入式硬件常用總線接口知識體系總結和對比

0.前言

在嵌入式工程實現中,多多少少我們都使用過總線,各種各樣的總線應用于不同場合,不同場景有不同的優勢,但是我們在作為工程師過程中在如何選擇項目合適的總線,根據什么來選?需要我們對項目全局和總線特征有所了解,本文目的就是對比多種總線的關鍵特征

我們在聊到總線時,應該怎么對比?
OSI參考模型 ?OSI用于標準化不同系統間的通信協議,將復雜的網絡通信過程劃分為七層,每一層負責特定的功能,并通過接口與相鄰層交互;硬件接口和協議也可以借鑒該分類方式,將通用的接口和協議按照分層梳理;

1.硬件通信接口和協議的分類方法

按照硬件通信接口和協議的知識體系,需要區分物理層(硬件接口)、鏈路層(協議)

– 物理層:

定義: 負責電氣特性,機械連接和信號傳輸的物理介質;

– 數據鏈路層(協議):

定義: 規定數據幀格式、尋址、錯誤檢測、時序控制等邏輯規則。

– 分類表

技術物理層(硬件接口)數據鏈路層(協議)典型應用場景
UARTTTL電平、RS-232/RS-485轉換異步串行幀格式(無尋址)調試日志、設備間簡單通信
RS-232±3V~±15V電平、DB9接口無獨立協議(依賴上層如Modbus)工業設備、老式計算機
RS-485差分信號、多點通信無獨立協議(需上層協議)工業自動化(Modbus RTU)
I2C雙線(SDA+SCL)、開漏輸出設備地址+ACK機制

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