串口通信(Serial Communications)的概念非常簡單,串口按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)(byte)的并行通信慢,但是串口可以在使用一根線發(fā)送數據的同時用另一根線接收數據。它很簡單并且能夠實現遠距離通信。比如IEEE488定義并行通行狀態(tài)時,規(guī)定設備線總長不得超過20米,并且任意兩個設備間的長度不得超過2米;而對于串口而言,長度可達1200米。
光纖收發(fā)器一般被分為兩種,一種是將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網傳輸媒體轉換單元,通常稱為光電轉換器;另一種是將光信號轉換為電信號后,再轉換為另一種光信號,也被稱為光纖轉換中繼器。
SPI 是英語Serial Peripheral interface的縮寫,顧名思義就是串行外圍設備接口。是Motorola(摩托羅拉)首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI是一種單主機、高速的,全雙工,同步的通信總線,并且在芯片的管腳上只占用四根線,節(jié)約了芯片的管腳,同時為PCB的布局上節(jié)省空間,提供方便,主要應用在 EEPROM,FLASH,實時時鐘,AD轉換器,還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。
CAN總線和485總線都是常見的串行通信協議,它們在工業(yè)自動化、機器人控制等領域被廣泛應用。本文將從物理層、數據傳輸方式、網絡拓撲結構、通信速率和應用范圍等方面比較CAN總線和485總線的區(qū)別。
RS485,一種串行通信接口,采用差分信號負邏輯,+2V~+6V表示“0",- 6V~- 2V表示“1"。截止到目前為止,被廣泛應用的串行通信接口有RS-232、RS-485/422等。
基于ARM的芯片多數為復雜的片上系統。這種復雜系統里的多數硬件模塊都是可配置的。需要由軟件來設置其需要的工作狀態(tài)。因此在用戶的應用程序之前,需要由專門的一段代碼來完成對系統的初始化。由于這類代碼直接面對處理器內核和硬件控制器進行編程,一般都是用匯編語言。
CAN總線是一種串行通信協議,能有效的支持具有很高安全等級的分布實時控制 應用范圍十分廣泛,從高速網絡到低價位的多路接線都可以使用CAN,主要運用于汽車電子航天等行業(yè),使用CAN連接發(fā)動機的控制單元等汽車部件,CAN總線具有可靠,實時以及靈活的特性.
CAN收發(fā)器主要分為驅動器和收發(fā)器。TX引腳接收MCU的信號然后給驅動器到CANH,CANL引腳,CANH,CANL接收差分信號至接收器到RX引腳到MCU。
ARM 處理器是一款成本不高且耗能低的微處理器,同時支持 ARM 和 Thumb兩種指令集,前者為 32bit,后者是 16bit;擁有多種寄存器,能夠高效、準確的處理其中大部分數據信息;ARM 微處理器的多種尋址方式讓系統程序在運行時變得更加靈活高效。自 ARM 微處理器被提出和推廣以來,出現了多種不同版本、不同內核以及應用在不同場景下的系列,分別有這幾種:ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11、SecurCore、Cortex 系列[34]等,版本不同,其內核和架構也存在差異。
從移動端到PC端、服務器端再到汽車端、IoT端,ARM架構正在逐步走向一個龐大的生態(tài)系統。預計到2035年,將有超過1萬億臺智能電子設備實現互聯,從各種傳感器、門禁卡、手機、家電、汽車,到工業(yè)機械、通信基站、數據中心、云服務器,基于Arm架構的芯片無處不在。
AVR與傳統類型的單片機相比,除了必須能實現原來的一些基本的功能,其在結構體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。 但使用更好的器件只是為設計實現一個好的系統創(chuàng)造了一個好的基礎和可能性,如果還采用和沿襲以前傳統的硬件和軟件設計思想和方法的話,是不能用好AVR的,甚至也不能真正的了解AVR的特點和長處。 功能越好的器件,需要具備更高技術和能力的人來使用和駕馭它。AVR與傳統類型的單片機相比,除了必須能實現原來的一些基本的功能,其在結構體系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。
PIC單片機的技術優(yōu)勢,第一,哈佛總線結構。在設計上這一系列的單片機不僅僅沿用了哈佛體系結構,更嘗試了使用哈佛 總線結構,這為其在流水作業(yè)中各項指令可以更好地執(zhí)行提供了技術保障;第二,在尋址方式上,其他類型的單片機尋址方式往往在五種以上,這樣的優(yōu)勢就是尋找操作數更加方便;第三,在代碼壓縮率上,PIC系列單片機能夠存放的指令多達一千余條,遠遠超過其他類型的單片機.在節(jié)省程序存儲空間上,優(yōu)勢更加明顯,PIC單片機在引腳上更少,功能更為強大。在步進電機中其控制器設計在下面進行介紹:
AVR單片機硬件結構采取8位機與16位機的折中策略,即采用局部寄存器存堆(32個寄存器文件)和單體高速輸入/輸出的方案(即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應控制邏輯)。提高了指令執(zhí)行速度(1Mips/MHz),克服了瓶頸現象,增強了功能;同時又減少了對外設管理的開銷,相對簡化了硬件結構,降低了成本。故AVR單片機在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡,是高性價比的單片機。
AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU)精簡指令集高速8位單片機??梢詮V泛應用于計算機外部設備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。AVR單片機是Atmel公司1997年推出的 RISC 單片機。RISC(精簡指令系統計算機)是相對于CISC(復雜指令系統計算機)而言的。RISC 并非只是簡單地去減少指令,而是通過使計算機的結構更加簡單合理而提高運算速度的。
在單片機應用系統中,為保證系統中單片機能夠工作穩(wěn)定可靠,復位電路是必不可少的環(huán)節(jié)。單片機復位電路設計可靠性直接影響到整個系統工作的可靠性。目前單片機廣泛應用在機電、醫(yī)療、儀器儀表、工業(yè)自動化等多個方面。目前市場上比較流行的單片機是Intel公司的MCS51系列和MCS96系列單片機、Motorola公司的M6800系列單片機。無論使用何種單片機,復位電路的都是非常重要的,單片機復位電路的可靠性直接決定了整個單片機系統的可靠性。