选择串行总线

摘要：本应用笔记讨论微控制器作为当今各种先进电子产品的核心，与一个或多个外设器件的通信技术。以前，微控制器的外设是以存储器映射方式与数据和地址总线连接的。但是，由于较多的引脚数，增大了封装尺寸，并提高了总体成本。要降低成本和缩小封装尺寸，串行接口显然是理想的替代方案，本文对比了不同的串口，例如：1-Wire®、SPI、I²C、USB等，它们代表了不同的物理网络尺寸、网络驱动器、电源、数据速率及功能选择。不同类型的接口具有不同的优势，而1-Wire接口在串行通信中不失为一种创新设计。选择串行总线BernhardLinke,首席技术专家Mar06,2007摘要：本应用笔记讨论微控制器作为当今各种先进电子产品的核心，与一个或多个外设器件的通信技术。以前，微控制器的外设是以存储器映射方式与数据和地址总线连接的。但是，由于较多的引脚数，增大了封装尺寸，并提高了总体成本。要降低成本和缩小封装尺寸，串行接口显然是理想的替代方案，本文对比了不同的串口，例如：1-Wire、SPI、IC、USB等，它们代表了不同的物理网络尺寸、网络驱动器、电源、数据速率及功能选择。不同类型的接口具有不同的优势，而1-Wire接口在串行通信中不失为一种创新设计。本文还发表于Maxim工程期刊，第59期(PDF,876kB)。微控制器(C)是当今各种先进电子产品的核心，它需要与一个或多个外设器件通信。以前，C的外设是以存储器映射方式与数据和地址总线连接的。对地址线译码以获得片选信号，从而在有限的地址范围内为每个外设分配唯一的地址。这种接口类型所需的最少引脚数(除电源和地之外)为：8(数据)+1(R//W)+1(/CS)+n条地址线[n=log2(内部寄存器或存储器字节的数目)]。例如，与一个16字节外设通信时，需要的引脚数为：8+1+1+4=14。这种接口的访问速度快，但较多的引脚数也同时带来了封装尺寸增大和总成本提高的问题。要降低成本和缩小封装尺寸，串行接口显然是理想的替代方案。选择串行总线并非易事。除需要考虑数据速率、数据位传输顺序(先传最高位或最低位)和电压外，设计者还应该考虑以下几点：通过何种方式选择某个外设(通过硬件片选输入或软件协议)。外设如何与C保持同步(借助一条硬件时钟线，或借助内嵌于数据流中的时钟信息)。数据是在单根线上传输(