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SPI、PCI、IIC、UART、GPIO、AXI4協議總結大全

zhangrxiang / 2166人閱讀

摘要：從設備使能信號，由主設備控制，只有該信號為預先規定的使能信號，對該芯片的操作才有效，這就允許再統一總線上連接多個設備。點對點通信中，接口不需要進行尋址操作，但是沒有指定的流控制，沒有應答機制確認是否接收到數據。

1、GPIO

  1. 通用可編程IO接口，
  2. 對于簡單的外圍設備或者電路，需要CPU為之提供控制手段，僅僅需要一位開關電路
  3. 接口至少有兩個寄存器（通用IO控制寄存器和通用IO數據寄存器），數據寄存器的各位都直接引到芯片外部，而對于這種寄存器中的每一位的作用，即每一位的信號的流通方向，則可以通過控制寄存器中對應位獨立的加以設置。

2、SPI

  1. 高速、全雙工、同步的串行通信總線，
  2. 主要應用EEPROM、FLSH、ADC等慢速外設器件通信）。
  3. 主從方式進行工作，至少一個主設備，普通串行通信至少一次傳輸8位，SPI可以一位一位傳輸，因為SCK時鐘線由主控設備控制。
  4. 4條線，串行時鐘線（SCK），主機輸入和從機輸出數據線（MISO），主機輸出和從機輸入數據線（MOST），低電平有效的從機選擇線(CS)。CS從設備使能信號，由主設備控制，只有該信號為預先規定的使能信號，對該芯片的操作才有效，這就允許再統一總線上連接多個SPI設備。
  5. 點對點通信中，接口不需要進行尋址操作，但是沒有指定的流控制，沒有應答機制確認是否接收到數據。

3、PCI

  1. Peripheral Component Interconnect外圍器件互聯，一種局部并行總線標準，支持32位和64位兩種位寬，時鐘頻率位33MHZ。
  2. PCI總線是樹形結構，獨立于CPU總線，可以和CPU總線并行操作，PCI總線上可以掛接PCI設備和PCI橋片，
  3. PCI總線上只允許有一個主設備，其余均為從設備，而且讀寫操作只能在主從設備之間，從設備之間的數據交換需要通過主設備中轉。

4、AXI4

  1. 新一代FPGA中采用的基本都是AXI4總線協議，
  2. 分離的地址/控制、數據相位；
  3. 基于BURST的傳輸，只需要傳輸首地址；
  4. 使用字節線來支持非對齊的數據傳輸；
  5. 分離的讀、寫數據通道，提供低功耗DMA；5個獨立的傳輸通道（讀地址/寫地址，讀數據/寫數據，寫響應通道）
  6. 支持多種尋址方式；支持亂序傳輸；

5、UART

??? ?通用串行異步收發協議；包含TTL電平的串口和RS_232電平的串口，TTL是一種電平邏輯，晶體管-晶體管邏輯，(當輸入電壓高于2V，邏輯1………)，單片機接口一般為TTL電平，RS-232，為負邏輯，（負12V代表高電平邏輯1，正12V代表低電平邏輯0）

? ? ? ? ? ? 三條線：TX,RX,GND

???????????? TX：發送數據端，連接對面設備RX；

???????????? RX：接收數據端，連接對面設備TX；

???????????? GND：保證兩設備有統一的參考平面。

?6、IIC

      1. 串行半雙工總線，兩線式一條是雙向串行數據線SDA，一條是串行時鐘線SCL；用于連接微控制器及其外圍設備。多用于主控制器和從器件之間的主從通信，在小數據量場合使用，傳輸距離短，任意時刻只有一個主機。
      2. 在CPU與被控IC之間，IC和IC之間進行雙向傳送，高速IIC總線可以到達400kbps以上；傳輸速率小于SPI；
      3. IIC主設備：主要產生時鐘，產生起始信號和停止信號；IIC從設備：可編程的IIC地址檢測，停止位檢測；
      4. IIC支持多主控，支持不同速率的通訊速度；
      5. SCL和SDA都需要上拉電阻，保證數據的穩定性，減少干擾；
      6. 為了避免總線信號的混亂，要求各設備連接到總線的輸出時必須是漏極開路（OD）輸出或者集電極開路（OC）輸出。
      7. IIC總線三種類型信號：開始信號，終止信號和應答信號（后兩個信號可不要）
        1. 起始信號：SCL為高期間，由高到低（主機發送）
        2. 終止信號：SCL為高期間，由低到高（主機發送）
      8. 每發送一個字節，等待應答信號（接收端拉低DSA數據線），然后再繼續發送
      9. 總線尋址：在起始信號之后，發送一個字節數據，包括從機地址和讀/寫命令，用來尋址

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