单片机三总线结构及时序分析

发布日期:2022-10-15
单片机三总线结构及时序分析
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朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。CAN总线是各种总线中使用比较广泛的一种通信技术,它在单片机控制技术中和PLC控制技术中会常常使用这种通信技术。下面我们来说说关于CAN总线的一些事情。

什么叫CAN总线

CAN总线它是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,是由德国博世(BOSCH)公司于上个世纪八十年代中期开发的串口通信协议,在开发初期,CAN总线主要应用在汽车各个控制模块上的通信,由于CAN总线在应用中凸显了很多的优点,现在不仅成为了汽车计算机控制系统上应用广泛的现场总线,而且在工控控制局域网中也成为了标准的总线,比如施耐德的TM241PLC和ATV320变频器之间就可以通过CAN总线进行通信,这样可以节省大量的控制线路。现在CAN总线已经成为使用非常广泛的现场总线了。

我们知道,CAN是属于现场总线范畴的,它的通信线路有两根线组成,一般使用的是双绞线,其传递信息的有效距离大约在25米左右,在这25米内它可以有效实现分布式控制或者实时控制的串行通信网络,现在已经成为ISO国际标准化的串行通信协议了。

CAN总线的优点和要求

由于CAN总线问世以来,由于它有较多的优点,不仅成为汽车网络的标准协议,在工控通信控制领域也占有了一席之地。它的优点我认为主要体现在以下几个方面吧,第一是使用CAN总线可以大量减少控制线束中的数量,由于只使用了两根线,总控设备直接把各种信号发送到CAN总线上,各个执行模块各取所需,获取自己所需要的信息,这样会极大地减少控制信号导线的数量,同时也会降低导线束的重量;第二点是CAN总线具有较高的可靠性和耐用性,在汽车网络中已经成为优先使用的串行通信了。

第三点就是CAN总线可以使用更多的传感器进行高速数据的传递,如果系统需要增加新功能的话,只需要软件升级就可以了,加之CAN总线符合国际标准,可以对不同品牌的控制器进行数据交换。

CAN总线在使用上有数据传输的速率要求,它的高速传输速率在500Kbp/s,最低速率为125Kbp/s;在抗干扰方面,需要采用一定的措施,一般是使用双绞线电缆,它可以降低干扰并实现一定的电磁屏蔽作用;在总线的节点数量上也有要求,最多可以挂载16个模;另外它在控制的实时性上也有较高的要求,比如在使用时,一般把处理数据要求及时的模块使用在CAN总线上。

CAN总线的应用场合

我们知道CAN总线与其它现场总线相比,CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等优点,在可靠性、实时性和灵活性等方面也比较突出,它除了广泛应用在汽车领域,它还在工业自动化、航空航天、航海农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域也有广泛应用,其典型的应用形式有CANOpen、DeviceNet等。现在CAN总线已经成为国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一了。

以上就是我对这个问题的回答。欢迎朋友们分享、留言、讨论,敬请关注电子及工控技术,感谢点赞。

计算机中三总线是什么意思?

计算机的三类总线分别是:控制总线、地址总线和数据总线。

控制总线用于将微处理器控制单元的信号,传送到周边设备;地址总线用来指定在RAM之中储存的数据的地址;数据总线用于在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。

单片机学习IIC总线EEPROM重要吗,有什么用?

单片机学习IIC总线是必须

学习单片机的时候,大家都会学到IIC读、写EEPROM,可以说是入门必配。

IIC是什么?

IIC是一种串行总线结构,IIC串行总线一般只需要SDA和SCL两根线,各种支持IIC总线的外围设备各处理器都可以通过这两根线连接在一起,互相通讯,非常简单、灵活。每个从机都有自己唯一的地址,IIC总线由主机进行控制。

EEPROM是什么?

EEPROM是一种可写可读的存储器,掉电也不会丢失数据。擦写次数可以高达数十万次。因为性能优异、廉价的成本,广受电子工程师欢迎。

我们设计的电子产品如果不把设置参数存储起来,断电后设置的参数就丢失了,每次来电都需要重新设置。对于用户来说体验是非常差的,所以我设计电子产品的时候,可以用EEPROM存储各种设置参数,上电后先读取EEPROM的参数。

EEPROM一般只有几K到几十K存储空间,只适合存储少量的数据。

怎么通过IIC读写EEPROM?

通读IIC读写EEPROM的数据,需要遵循IIC总线的协议

单片机作为主机,需要先发起起始信号单片机作为主机,向IIC总线发送EEPROM的从机地址EEPROM应答后,单片机发送要读或者写数据的地址EEPROM应答后,单片机读取或者写入需要的数据欢迎关注@电子产品设计方案,一起享受分享与学习的乐趣!关注我,成为朋友,一起交流一起学习记得点赞和评论哦!非常感谢!

 

单片机的三总线结构

51系列单片机具有完善的总线接口时序,可以扩展控制对象,其直接寻址能力达到64k( 2的16次方) 。在总线模式下,不同的对象共享总线,独立编址、分时复用总线,CPU 通过地址选择访问的对象,完成与各对象之间的信息传递。

单片机三总线扩展示意如图1 所示。

1、数据总线

51 单片机的数据总线为P0 口,P0 口为双向数据通道,CPU 从P0 口送出和读回数据。

2、地址总线

51 系列单片机的地址总线为16 位。

为了节约芯片引脚,采用P0 口复用方式,除了作为数据总线外,在ALE 信号时序匹配下,通过外置的数据锁存器,在总线访问前半周期从P0口送出低8位地址,后半周期从P0 口送出8 位数据。

高8位地址则通过P2 口送出。

3、控制总线

51 系列单片机的控制总线包括读控制信号P3.7 和写控制信号P3.6 等,二者分别作为总线模式下数据读和数据写的使能信号。

​单片机总线时序分析

51单片机总线时序如图2 所示。

从图2 中可以看出,完成一次总线( 读写) 操作周期为T,P0 口分时复用,在T0 期间,P0 口送出低8 位地址,在ALE 的下降沿完成数据锁存,送出低8位地址信号。在T1 期间,P0 口作为数据总线使用,送出或读入数据,数据的读写操作在读、写控制信号的低电平期间完成。

需要注意的是,在控制信号( 读、写信号) 有效期间,P2 口送出高8位地址,配合数据锁存器输出的低8 位地址,实现16 位地址总线,即64kB 范围的内的寻址。

由于CPU不可能同时执行读和写操作,所以读、写信号不可能同时有效。

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