几种通信方式

一IIC总线I2C--INTER-IC串行总线的缩写，是PHILIPS公司推出的芯片间串行传输总线。它以1根串行数据线（SDA）和1根串行时钟线（SCL）实现了双工的同步数据传输。具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。IC接口的协议里面包括设备地址信息，可以同一总线上连接多个从设备，通过应答来互通数据及命令。但是传输速率有限，标准模式下可达到100Kbps，快速模式下可达到400Kbps（我们开发板一般在130Kbps），高速模式下达到4Mbps，不能实现全双工，不适合传输很多的数据。IIC总线是一个真正的多主机总线，总线上多个主机初始化传输，可以通过传输检测和仲裁来防止数据被破坏。下来详细了解IIC总线时序：总线数据有效性IIC总线是单工，因此同一时刻数据只有一个流向，因此采样有效时钟也是单一的，是在SCL时钟的高电平采样数据。IIC总线上SDA数据在SCL时钟低电平是可以发生变化，但是在时钟高电平时必须稳定，以便主从设备根据时钟采样数据，如下图：datalinestable.datav3：iddatalinestable.datav3：idIchange|I4^dataiIailt；veci|总线空闲条件IIC总线上设备都释放总线（发出传输停止）后，IIC总线根据上拉电阻变成高电平，SDASCL都是高电平。总线数据传输起始和结束条件IIC总线SCL高电平时SDA出现由高到低的跳变，标志总线上数据传输的开始条件IIC总线SCL高电平时SDA出现由低到高的跳变，标志总线上数据传输的结束条件

总线数据传输顺序以及ACK应答IIC总线上数据传输室MSB在前，LSB在后，从示波器上看，从左向右依次读出数据即可IIC总线传输的数据不收限制，但是每次发到SDA上的必须是8位，并且主机发送8位后释放总线，从机收到数据后必须拉低SDA一个时钟，回应ACK表示数据接收成功，我们如果示波器上看到的波形就是每次9位数据，8bit+1bitack。如下：BY-学晔用伊弓1gF(X.T=UTBYRECsIVE^BY-学晔用伊弓1gF(X.T=UTBYRECsIVE^巴start从机收到一字节数据后，如果需要一些时间处理，则会拉低SCL，让传输进入等待状态，处理完成，释放SCL，继续传输，如下：hnc ,hloiQ,143xon—hI*hnc ,hloiQ,143xon—hI*IilwflrTci■wtflSTSTART总线读写时序数据的传输在起始条件之后，发送一个7位的从机地址，紧接着第8位是数据方向（R/W）,0-表示发送数据（写），1-表示接收数据（读）。数据传输一般由主机产生的停止位（P）终止。但是如果主机仍希望在总线上通讯，它可以产生重复起始条件（Sr），和寻址另一个从机，而不是首先产生一个停止条件。在这种传输中，可能有不同的读写格式结合。IIC总线主设备读写从设备，一般都是与从设备的寄存器打交道，这个可以通过阅读从设备的datasheet获取。总线写时序如下：masterstart+masteraddr|w+slaveack+masterreg|w+slaveack+masterdata+slaveack+masterrestart。。masterdata+slavenack+masterstop总线读时序如下：masterstart+masteraddr|w+slaveack+masterreg|w+slaveack+masterrestart+masteraddr|r+slaveack+slavedata+masternack+masterstop总线读时序与写的不同之处在于读需要2次传输才能完成一次读取，首先要写寄存器地址到从设备，其实是写到了从设备的控制寄存器或者命令寄存器，从设备内部会根据这个地址来寻址所要操作的寄存器。我在读我们的bios和内核时发现，2者在总线读时序上的实现不太一样，在于第一次寄存器地址写入后，一个发的是restart，一个发的是stop，然后再start开始读取数据，示波器抓波形发现读取数据都正确，说明这2种时序都是正确的。IIC总线的读写时序比较固定，设备通信严格遵循协议，因此iIC总线设备驱动程序的编写也就相对简单一些。主要应用的iIc总线设备有touchscreenrtc外扩io等二SPI总线SPI--SerialPeripheralInterface，串行外围设备接口，是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式，是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。SPI通常有SCK时钟，STB片选，DATA数据信号三个信号。I2C通常有SDA数据和SCL时钟两个信号。SPI总线真正实现了全双工数据传输，SPI有3线跟4线两种，4线的话，就是多了一条叫SDC的线，用来告知从设备现在传输的是数据还是指令。这个接口较快，可以传输较连续的数据。SPI要想连接多个从设备，就需要给每个从设备配备一根片选信号。如果要可以实现全双工，也是需要多加一根数据线(MOSIMISO)。也就是说SPI总线是通过片选来选择从设备。spi总线速度要比iic要快，我们开发板最快能达到30MHZ。spi总线特点：.采用主-从模式(Master-Slave)的控制方式SPI规定了两个SPI设备之间通信必须由主设备(Master)来控制次设备(Slave).一个Master设备可以通过提供Clock以及对Slave设备进行片选(SlaveSelect)来控制多个Slave设备，SPI协议还规定Slave设备的Clock由Master设备通过SCK管脚提供给Slave设备，Slave设备本身不能产生或控制Clock,没有Clock则Slave设备不能正常工作..采用同步方式(Synchronous)传输数据Master设备会根据将要交换的数据来产生相应的时钟脉冲(ClockPulse),时钟脉冲组成了时钟信号(ClockSignal),时钟信号通过时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)控制着两个SPI设备间何时数据交换以及何时对接收到的数据进行采样，来保证数据在两个设备之间是同步传输的..数据交换(DataExchanges)SPI设备间的数据传输之所以又被称为数据交换，是因为SPI协议规定一个SPI设备不能在数据通信过程中仅仅只充当一个"发送者(Transmitter)"或者”接收者(Receiver)".也就是说是全双工的，在每个Clock周期内，SPI设备都会发送并接收一个bit大小的数据,相当于该设备有一个bit大小的数据被交换了.一个Slave设备要想能够接收到Master发过来的控制信号，必须在此之前能够被Master设备进行访问(Access).所以，Master设备必须首先通过SS/CSpin对Slave设备进行片选，把想要访问的Slave设备选上.在数据传输的过程中，每次接收到的数据必须在下一次数据传输之前被采样.如果之前接收到的数据没有被读取，那么这些已经接收完成的数据将有可能会被丢弃，导致SPI物理模块最终失效.因此，在程序中一般都会在SPI传输完数据后，去读取SPI设备里的数据，即使这些数据(DummyData)在我们的程序里是无用的.具体spi工作原理可以看博客另外一篇文章SPI和IIC是2种不同的通信协议，现在已经广泛的应用在IC之间的通信中。并且不少单片机已经整和了SPI和IIC的借口。但像51这种不支持SPI和IIC的单片机，也可以用模拟时钟的工作方式进行SPI和IIC的通信的。下面主要总结一下2种总线的异同点：iic总线不是全双工，2根线SCLSDA。spi总线实现全双工，4根线SCKCSMOSIMISOiic总线是多主机总线，通过SDA上的地址信息来锁定从设备。spi总线只有一个主设备，主设备通过CS片选来确定从设备iic总线传输速度在100kbps-4Mbps。spi总线传输速度更快，可以达到30MHZ以上。iic总线空闲状态下SDASCL都是高电平。spi总线空闲状态MOSIMISO也都是SCK是有CPOL决定的iic总线scl高电平时sda下降沿标志传输开始，上升沿标志传输结束。spi总线cs拉低标志传输开始，cs拉高标志传输结束iic总线是SCL高电平采样。spi总线因为是全双工，因此是沿采样，具体要根据CPHA决定。一般情况下masterdevice是SCK的上升沿发送，下降沿采集iic总线和spi总线数据传输都是MSB在前，LSB在后（串口是LSB在前）iic总线和spi总线时钟都是由主设备产生，并且只在数据传输时发出时钟iic总线读写时序比较固定统一，设备驱动编写方便。spi总线不同从设备读写时序差别比较大，因此必须根据具体的设备datasheet来实现读写，相对复杂一些。3.SMBusSMBus是一种二线制串行总线，1996年第一版规范开始商用。它大部分基于I2C总线规范。和I2C一样，SMBus不需增加额外引脚，创建该总线主要是为了增加新的功能特性，但只工作在100kHz且专门面向智能电池管理应用。它工作在主/从模式：主器件提供时钟，在其发起一次传输时提供一个起始位，在其终止一次传输时提供一个停止位;从器件拥有一个唯一的7或10位从器件地址。SMBus与I2C总线之间在时序特性上存在一些差别。首先，SMBus需