第七章嵌入式网络技术

嵌入式系统设计原理及应用嵌入式网络技术第七章嵌入式网络技术本章要了解的几个问题分布式嵌入式网络结构常用嵌入式系统网络7.1

分布式嵌入式系统网络分布式嵌入式应用系统结构7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构物理层为数据链路层提供物理链路和物理媒体相连,规定连接物理媒体的网络接口的机械,电器,功能和过程方面的特性涉及到机械,电器,功能,规程几个方面7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构数据链路层建立,维持和释放数据链路的连接链路的接入控制提供传输透明性流量控制差错控制7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构网络层提供虚电路和数据包两种分组传输服务分组转发和路由更新拥塞控制7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构传输层传输连接的建立与拆除流量控制与拥塞控制差错控制网络服务质量的选择7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构会话层在传输层服务的基础上增加控制会话的机制,建立,组织和协调应用进程间的交互过程为用户建立,引导和释放会话连接同步7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构表示层提供数据表示间的转换服务,保证传输的信息到达目的端后意义不变7.1

分布式嵌入式系统网络网络结构应用层直接面向用户应用,为提供对各种网络资源的方便访问服务7.1

分布式嵌入式系统网络通信方式点到点通讯

不担心数据冲突、只能两台设备通讯总线方式

可以多台设备通讯、采用分组报文格式7.2

常规嵌入式系统网络异步串行通讯网概念波特率（bps）7.2

常规嵌入式系统网络RS-232协议逻辑1的电平为-3~-15V,逻辑0的电平为+3~+15V具有RTS、CTS、DSR、DTR、DCD、RI等控制信号线通讯距离一般不超过15米具有9针和25针两种接口7.2

常规嵌入式系统网络RS-232协议7.2

常规嵌入式系统网络RS-232协议7.2

常规嵌入式系统网络RS-232协议在接线时要注意公头和母头的配合7.2

常规嵌入式系统网络RS-485协议A、B间的电平在+2~+6V间为一个逻辑状态，-2~-6V间为另一个逻辑状态通讯距离一般不超过1200米一根485总线上可以可以接32个485设备一般采用双绞线的方式7.2

常规嵌入式系统网络RS-485协议7.2

常规嵌入式系统网络RS-485协议抗干扰措施匹配电阻上拉电阻光电隔离采用双绞线7.2

常规嵌入式系统网络IIC总线采用两条信号线SDL(数据线),SCL(时钟线)采用主从方式，总线上可以有多个主控器7.2

常规嵌入式系统网络IIC总线7.2

常规嵌入式系统网络IIC总线总线没有规定逻辑“0”和“1”所使用的电压高低，以便于双极性电路或MOS管都能连接到总线。当总线空闲时SDL和SCL都保存高电位总线事物由一个开始信号启动，以一个结束信号完成，开始和结束信号必须成对完成7.2

常规嵌入式系统网络IIC总线7.2

常规嵌入式系统网络CAN总线多主站依据优先权进行访问无破坏性的基于优先权的仲裁借助接收滤波的多地址帧传输远程数据请求发送期间若丢失仲裁或由于出错而被破坏的帧可以重发暂时错误和永久性故障节点的判断以及故障节点的自动脱离7.2

常规嵌入式系统网络CAN总线物理层使用位串行数据传输传输速率可达1Mb/s（双绞线），最长距离40米7.2

常规嵌入式系统网络CAN总线数据链路层数据传输控制采用载波侦听多路存取/消息优先仲裁机制CAN总线链路层分为逻辑链路控制（LLC）子层和介质访问控制（MAC）子层CAN总线数据帧以一个“1”开始，以7个“0”结束7.3

USB网络USB的概念及特点USB把串口、并口等不同的接口统一起来，使用一个4针插头作为标准插头。通过该插头，采用菊花链形式（星型结构）可以把所有具有USB接口的设备连接起来，并且不损失带宽USB总线上可以连接127个设备7.3

USB网络USB总线体系结构由4线电缆组成，其中两根用于提供设备所需的电源，另外两条用于传输数据。信号线的特性阻抗为90，而信号是利用差模方式送入信号线的。USB1.1的最高速率为12MB/s，但它可以工作在1.5MB/s的较低速度。USB2.0最高速达400MB/s所有USB都有上行连接和下行连接，不能互换7.3

USB网络USB总线协议总线的所有处理都包括三个分组传输1、USB主控器->USB设备令牌分组2、USB主控器<->USB设备数据分组3、USB主控器<->USB设备握手分组7.3

USB网络USB设备分为集线器和功能设备

集线器指专门用来提供额外的USB接入点的一类USB设备

功能设备指提供特定功能的设备7.3

USB网络USB主机整个USB系统中，只允许有一个主机。主机负责以下操作：-检测设备的插入和移除-在主机和USB设备间管理数据流-收集状态信息和活动统计信息-为接入USB设备提供数额受限的功率

7.3

USB网络USB主机的逻辑层次7.3

USB网络USB主机通讯逻辑层次7.3

USB网络USB帧的产生主控器把USB时间分为1ms为一段的时间段，称为“帧”。7.3

USB网络主控制器驱动程序提供了对主控器硬件的抽象提供一个通过USB互连而由主控器进行数据传输的抽象提供了对主控器资源分配的抽象，从而支持USB设备的服务保证按照集线器类型定义来说明根集线器及其操作7.3

USB网络USB总线驱动程序USB驱动程序通常作为操作系统的组件，通过它可以访问USB设备的一个功能集合。7.3

USB网络USB设备USB设