Introduzione a SPI, I2C, UART, I2S, GPIO, SDIO, CAN

L'autobus rimane sempre bloccato. I segnali in questo mondo sono tutti uguali, ma ci sono migliaia di autobus, il che è un mal di testa. In generale, ci sono tre tipi di bus: bus interno, bus di sistema e bus esterno. Il bus interno è il bus tra i chip periferici nel microcomputer e il processore, che viene utilizzato per l'interconnessione a livello di chip; mentre il bus di sistema è il bus tra le schede plug-in e la scheda di sistema nel microcomputer e viene utilizzato per lo scambio reciproco a livello di scheda plug-in. Il bus esterno è il bus tra il microcomputer e il dispositivo esterno. In quanto dispositivo, il microcomputer scambia informazioni e dati con altri dispositivi tramite il bus. Viene utilizzato per l'interconnessione a livello di dispositivo.
Oltre al bus, ci sono anche alcune interfacce, che sono una raccolta di più bus, altrimenti non vengono rifiutate.

1. Spi

SPI (Serial Peripheral Interface): il metodo del bus seriale sincrono proposto da MOTOROLA. Porta seriale sincrona ad alta velocità. È possibile sincronizzare l'interfaccia da 3 a 4 fili, invio e ricezione indipendenti.

È ampiamente utilizzato per le sue potenti funzioni hardware. Nello strumento intelligente e nel sistema di misurazione e controllo composto da microcomputer a chip singolo. Se la velocità richiesta non è elevata, la modalità bus SPI è una buona scelta. Può salvare le porte I / O, migliorare il numero di periferiche e le prestazioni del sistema. Il bus SPI standard è costituito da quattro linee: linea di clock seriale (SCK), linea di ingresso master / uscita slave (MISO). Uscita master / linea di ingresso slave (MOSI) e segnale di selezione del chip (CS). Alcuni chip di interfaccia SPI hanno linee di segnale di interruzione o non hanno MOSI.

Il bus SPI è costituito da tre linee di segnale: orologio seriale (SCLK), uscita dati seriali (SDO) e ingresso dati seriali (SDI). Il bus SPI può realizzare l'interconnessione di più dispositivi SPI. Il dispositivo SPI che fornisce l'orologio seriale SPI è un master SPI o un dispositivo master (Master) e gli altri dispositivi sono slave SPI o dispositivi slave (Slave). La comunicazione full-duplex può essere realizzata tra dispositivi master e slave. Quando sono presenti più dispositivi slave, è possibile aggiungere una riga di selezione del dispositivo slave. Se si utilizza una porta IO universale per simulare il bus SPI, è necessario disporre di una porta di uscita (SDO), una porta di ingresso (SDI) e l'altra porta dipende dal tipo di dispositivo implementato. Se vuoi implementare un dispositivo master-slave, hai bisogno di una porta di ingresso e di uscita. , Se viene realizzato solo il dispositivo master, la porta di uscita è sufficiente; se viene realizzato solo il dispositivo slave, è richiesta solo la porta di ingresso.

2. I2C

I2C (Inter-Integrated Circuit): un bus seriale a due fili sviluppato da PHILIPS, utilizzato per collegare i microcontrollori e i loro dispositivi periferici.

Il bus I2C utilizza due fili (SDA e SCL) per trasferire le informazioni tra il bus e il dispositivo, la comunicazione seriale tra il microcontrollore e i dispositivi esterni o il trasferimento dati bidirezionale tra il dispositivo master e il dispositivo slave. I2C è un'uscita OD, la maggior parte di I2C sono a 2 fili (clock e dati), generalmente utilizzati per trasmettere segnali di controllo.

I2C è un bus multi-master, quindi qualsiasi dispositivo può funzionare come un master e controllare il bus. Ogni dispositivo sul bus ha un indirizzo univoco e, in base alle proprie capacità, possono funzionare come trasmettitori o ricevitori. Più microcontrollori possono coesistere sullo stesso bus I2C.

3.UART

UART: porta seriale asincrona universale, completa comunicazione bidirezionale secondo lo standard baud rate, bassa velocità.

Il bus UART è una porta seriale asincrona, quindi è generalmente molto più complicata delle prime due porte seriali sincrone. Generalmente, è costituito da un generatore di baud rate (la velocità di trasmissione generata è pari a 16 volte la velocità di trasmissione della trasmissione), un ricevitore UART e un trasmettitore UART. Consiste di due fili nell'hardware, uno per l'invio e uno per la ricezione.

UART è un chip utilizzato per controllare computer e dispositivi seriali. Una cosa da notare è che fornisce un'interfaccia per dispositivo terminale dati RS-232C in modo che il computer possa comunicare con modem o altri dispositivi seriali che utilizzano l'interfaccia RS-232C. Come parte dell'interfaccia, UART fornisce anche le seguenti funzioni:

I dati paralleli trasmessi dal computer vengono convertiti nel flusso di dati seriali di output. Converte i dati seriali dall'esterno del computer in byte per l'utilizzo da parte dei dispositivi che utilizzano dati paralleli all'interno del computer. Aggiungere un bit di parità al flusso di dati seriali in uscita ed eseguire un controllo di parità sul flusso di dati ricevuto dall'esterno. Aggiungere il segno di inizio-fine al flusso di dati di output ed eliminare il segno di inizio-fine dal flusso di dati ricevuto. Gestisce il segnale di interruzione inviato dalla tastiera o dal mouse (anche la tastiera e il mouse sono dispositivi seriali). Può gestire il problema di gestione della sincronizzazione del computer e del dispositivo seriale esterno. Alcuni UART di fascia alta forniscono anche buffer per i dati di input e output. L'UART più recente è 16550, che può memorizzare 16 byte di dati nel buffer prima che il computer debba elaborare i dati. Il solito UART è 8250. Ora, se acquisti un modem integrato, di solito ci sarà un 16550 UART all'interno del modem.

3. Confronto di SPI, I2C e UART

Entrambi i metodi di comunicazione SPI e I2C sono comunicazioni a breve distanza tra il chip e il chip o tra altri componenti come il sensore e il chip. SPI e IIC sono comunicazioni board-to-board, IIC a volte fa anche comunicazione board-to-board, ma la distanza è molto breve, ma più di un metro, ad esempio, alcuni touch screen, schermi LCD di telefoni cellulari, molti film sottili i cavi utilizzano IIC, I2C può essere utilizzato per sostituire il bus parallelo standard, vari circuiti integrati e moduli funzionali che possono essere collegati. I2C è un bus multi-master, quindi qualsiasi dispositivo può funzionare come un master e controllare il bus. Ogni dispositivo sul bus ha un indirizzo univoco e, in base alle proprie capacità, possono funzionare come trasmettitori o ricevitori. Più microcontrollori possono coesistere sullo stesso bus I2C. Queste due linee appartengono alla trasmissione a bassa velocità.

L'UART viene utilizzato nella comunicazione tra due dispositivi, come la comunicazione tra un dispositivo e un computer realizzata con un microcomputer a chip singolo. Tale comunicazione può essere effettuata su lunghe distanze. La velocità UART è più veloce delle due precedenti, fino a circa 100K. Serve per comunicare con il computer e il dispositivo o tra il computer e il calcolo, ma la portata effettiva non sarà molto lunga, circa 10 metri. Il vantaggio dell'UART è che ha un'ampia gamma di supporto e una struttura di progettazione del programma. Molto semplicemente, con lo sviluppo dell'USB, l'UART sta gradualmente peggiorando.

5.I2S

I2S (Inter-IC Sound Bus) è uno standard di bus sviluppato da Philips per la trasmissione di dati audio tra dispositivi audio digitali. La maggior parte è a 3 fili (oltre al clock e ai dati, c'è anche un segnale di selezione del canale sinistro e destro), I2S viene utilizzato principalmente per trasmettere segnali audio. Come STB, DVD, MP3, ecc. Comunemente usati.

Nello standard I2S vengono specificate sia le specifiche dell'interfaccia hardware che il formato dei dati audio digitali. I2S ha 3 segnali principali: 1) Serial clock SCLK, chiamato anche bit clock (BCLK), cioè, corrispondente a ogni bit di dati audio digitali, SCLK ha 1 impulso. La frequenza di SCLK = 2 × frequenza di campionamento × numero di bit di campionamento. 2) Il frame clock LRCK, (chiamato anche WS), viene utilizzato per scambiare i dati dei canali sinistro e destro. LRCK di "1" significa che i dati del canale sinistro vengono trasmessi e "0" significa che i dati del canale destro vengono trasmessi. La frequenza di LRCK è uguale alla frequenza di campionamento. 3) Il dato seriale SDATA è il dato audio espresso in complemento a due. A volte per sincronizzare meglio i sistemi, è necessario trasmettere un altro segnale MCLK, chiamato master clock, chiamato anche clock di sistema (Sys Clock), che è 256 volte o 384 volte la frequenza di campionamento.

GPIO (General Purpose Input Output) o espansione bus, che utilizza l'interfaccia I2C, SMBus o SPI standard del settore per semplificare l'espansione delle porte I / O.

Quando il microcontrollore o il chipset non dispone di porte I / O sufficienti o quando il sistema deve utilizzare la comunicazione o il controllo seriale remoto, i prodotti GPIO possono fornire ulteriori funzioni di controllo e monitoraggio. Ogni porta GPIO può essere configurata come input o output dal software. La linea di prodotti GPIO di Maxim include GPIO da 8 porte a 28 porte, fornendo un'uscita push-pull o un'uscita open-drain. Disponibile in un pacchetto QFN miniaturizzato da 3 mm x 3 mm.

① Basso consumo energetico: GPIO ha un consumo energetico inferiore (circa 1μA, mentre la corrente di lavoro di μC è 100μA).

② Interfaccia slave IIC integrata: interfaccia slave IIC integrata GPIO, può funzionare a piena velocità anche in modalità standby.
　
③ Pacchetto piccolo: i dispositivi GPIO forniscono la dimensione del pacchetto più piccola: 3 mm x 3 mm QFN!

⑤ Elenco rapido: non è necessario scrivere codici, documenti aggiuntivi e nessun lavoro di manutenzione!　
Controllo flessibile dell'illuminazione: più uscite PWM ad alta risoluzione integrate.

⑥ Tempo di risposta predeterminabile: riduce o determina il tempo di risposta tra eventi esterni e interruzioni.

⑦ Migliore effetto di illuminazione: uscita di corrente abbinata per garantire una luminosità del display uniforme.

SDIO è un'interfaccia di espansione di tipo SD. Oltre a essere in grado di connettersi a una scheda SD, può anche essere collegato a dispositivi che supportano l'interfaccia SDIO. Lo scopo della presa non è solo quello di inserire una scheda di memoria. PDA e laptop che supportano l'interfaccia SDIO possono essere collegati a ricevitori GPS, adattatori Wi-Fi o Bluetooth, modem, adattatori LAN, lettori di codici a barre, radio FM, ricevitori TV, lettori di autenticazione a radiofrequenza o fotocamere digitali e altri dispositivi che utilizzano SD interfacce standard.

Il protocollo SDIO è evoluto e aggiornato dal protocollo della scheda SD. Molti posti mantengono il protocollo di lettura e scrittura della scheda SD. Allo stesso tempo, il protocollo SDIO aggiunge i comandi CMD52 e CMD53 al protocollo della scheda SD. Per questo motivo, un'importante differenza tra le specifiche della scheda SDIO e SD è l'aggiunta di standard a bassa velocità. L'applicazione di destinazione delle schede a bassa velocità inizia con l'hardware più piccolo per supportare le capacità di I / O a bassa velocità. Le schede a bassa velocità supportano applicazioni come modem, lettori di codici a barre e ricevitori GPS. Le schede ad alta velocità supportano schede di rete, schede TV e schede "combo", ecc. Le schede combinate si riferiscono a memoria + SDIO.

Un'altra importante differenza tra SDIO e SD card SPEC è l'aggiunta di standard a bassa velocità. La scheda SDIO richiede solo la modalità di trasmissione SPI e SD a 1 bit. L'applicazione di destinazione delle schede a bassa velocità è supportare le funzionalità di I / O a bassa velocità con una spesa hardware minima. Le schede a bassa velocità supportano applicazioni come MODEM, lettori di barre e ricevitori GPS. Per le schede combinate, la massima velocità e il funzionamento a 4BIT sono requisiti obbligatori per la memoria interna e la parte SDIO della scheda. Nei dispositivi SDIO non combinati, la velocità massima deve raggiungere solo 25M e la velocità massima della scheda combinata è uguale alla velocità massima della scheda SD, che è superiore a 25M.

CAN, il nome completo è "Controller Area Network", ovvero Controller Area Network, che è uno dei bus di campo più utilizzati al mondo. Inizialmente, CAN è stato progettato come una comunicazione microcontrollore nell'ambiente automobilistico, scambiando informazioni tra i vari dispositivi di controllo elettronico ECU nel veicolo, formando una rete di controllo elettronico automobilistico. Ad esempio, i dispositivi di controllo CAN sono integrati nei sistemi di gestione del motore, nei controller della trasmissione, nelle apparecchiature di strumentazione e nei sistemi di backbone elettronico.

In una singola rete composta da CAN bus, in teoria, possono essere collegati innumerevoli nodi. Nelle applicazioni pratiche, il numero di nodi è limitato dalle caratteristiche elettriche dell'hardware di rete. Ad esempio, quando si utilizza Philips P82C250 come ricetrasmettitore CAN, è consentito collegare 110 nodi nella stessa rete. CAN può fornire una velocità di trasmissione dati fino a 1 Mbit / s, il che rende il controllo in tempo reale molto semplice. Inoltre, la funzione di verifica degli errori dell'hardware migliora anche la capacità del CAN di resistere alle interferenze elettromagnetiche.

1) Può funzionare in modalità multi-master. Qualsiasi nodo sulla rete può inviare attivamente informazioni ad altri nodi sulla rete in qualsiasi momento, indipendentemente dal master e dallo slave, e la modalità di comunicazione è flessibile.

2) I nodi sulla rete possono essere suddivisi in diverse priorità per soddisfare diversi requisiti in tempo reale.

3) Viene adottato un meccanismo di struttura del bus di arbitraggio dei bit non distruttivo. Quando due nodi trasmettono informazioni alla rete contemporaneamente, il nodo con priorità più bassa interrompe attivamente la trasmissione dei dati, mentre il nodo con priorità più alta può continuare a trasmettere dati senza essere influenzato.

4) I dati possono essere ricevuti in diverse modalità di trasmissione: punto-punto, punto-multipunto e trasmissione globale.

5) La distanza massima di comunicazione diretta può raggiungere i 10 km (velocità inferiore a 4Kbps).

6) La velocità di comunicazione può raggiungere fino a 1 MB / s (la distanza massima è di 40 m in questo momento).

Fino a che punto (lungo) il coperchio del trasmettitore?

Il raggio di trasmissione dipende da molti fattori. La distanza reale si basa sulla antenna installazione altezza, guadagno di antenna, utilizzando ambiente come costruzione ed altri ostacoli, sensibilità del ricevitore, antenna del ricevitore. Installazione antenna più alta e l'utilizzo in campagna, la distanza sarà molto più lontano.

ESEMPIO 5W trasmettitore FM utilizzare in città e città natale:

Ho un uso del cliente 5W trasmettitore FM con antenna GP USA nella sua città natale, e lui prova con una macchina, coprire 10km (6.21mile).

I test il trasmettitore FM 5W con antenna GP nella mia città natale, che coprono circa il 2km (1.24mile).

I test il trasmettitore FM 5W con antenna GP nella città di Guangzhou, che coprono circa il solo 300meter (984ft).

Qui di seguito sono la gamma approssimativa di diversi trasmettitori di potenza FM. (L'intervallo è di diametro)

0.1W ~ 5W Trasmettitore FM: 100M ~ 1KM

5W ~ 15W FM Ttransmitter: 1KM ~ 3KM

15W ~ 80W Trasmettitore FM: 3KM ~ 10KM

80W ~ 500W Trasmettitore FM: 10KM ~ 30KM

500W ~ 1000W Trasmettitore FM: 30KM ~ 50KM

1KW ~ 2KW Trasmettitore FM: 50KM ~ 100KM

2KW ~ 5KW Trasmettitore FM: 100KM ~ 150KM

5KW ~ 10KW Trasmettitore FM: 150KM ~ 200KM

Come contattarci per il trasmettitore?

Call me + 8618078869184 O
Se la tua attività ha avuto un impatto negativo e posso esserti di aiuto, mi piacerebbe aiutarti., Mandami un'email [email protected]
1.How lontano si vuole coprire di diametro?
2.How alto di voi Tower?
3.Where sei?
E vi daremo consigli più professionale.

Chi siamo

FMUSER.ORG è una società di integrazione di sistemi che si occupa di trasmissione wireless RF / apparecchiature audio video da studio / streaming e elaborazione dati. Forniamo tutto, dalla consulenza e consulenza attraverso l'integrazione del rack all'installazione, alla messa in servizio e alla formazione.

Offriamo trasmettitori FM, trasmettitori TV analogici, trasmettitori TV digitali, trasmettitori UHF VHF, antenne, connettori per cavi coassiali, STL, elaborazione in onda, prodotti Broadcast per lo studio, monitoraggio del segnale RF, codificatori RDS, processori audio e unità di controllo del sito remoto, Prodotti IPTV, codificatore / codificatore audio / video, progettato per soddisfare le esigenze sia delle grandi reti di trasmissione internazionali che di piccole stazioni private.

La nostra soluzione dispone di stazione radio FM / stazione TV analogica / stazione TV digitale / attrezzatura da studio audio video / collegamento trasmettitore da studio / sistema di telemetria del trasmettitore / sistema TV dell'hotel / trasmissione live IPTV / trasmissione live streaming / videoconferenza / sistema di trasmissione CATV.

Stiamo utilizzando prodotti di tecnologia avanzata per tutti i sistemi, perché sappiamo che l'alta affidabilità e le alte prestazioni sono così importanti per il sistema e la soluzione. Allo stesso tempo, dobbiamo anche assicurarci che il nostro sistema di prodotti abbia un prezzo molto ragionevole.

Abbiamo clienti di emittenti pubbliche e commerciali, operatori di telecomunicazioni e autorità di regolamentazione e offriamo anche soluzioni e prodotti a molte centinaia di emittenti minori, locali e comunitarie.

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