串行总线方案

概述串行总线通信方式串行总线通信方式是一种在计算机系统中广泛应用的通信方式。

它是一种基于串行传输的通信方式，通过在单根线上逐位地传输数据，实现不同设备之间的通信和数据交换。

串行总线通信方式具有简单、可靠、成本低等优点，在计算机领域得到了广泛应用。

串行总线通信方式的基本原理是通过逐位地传输数据。

在串行总线中，数据以位的形式传输，每次传输一位。

与之相对的并行总线通信方式是同时传输多个位，每个位占用一根线。

相比之下，串行总线通信方式只需要一根线就可以传输数据，这样就大大减少了线缆的数量，降低了成本。

串行总线通信方式的数据传输速度相对较慢。

由于数据是逐位传输的，所以每次只能传输一位，传输速度较慢。

但是，随着技术的不断发展，串行总线通信方式的传输速度也在不断提高。

现在的计算机系统中，串行总线通信方式已经可以实现很高的数据传输速度，满足了大部分应用的需求。

串行总线通信方式具有较高的可靠性。

由于只有一根线参与数据传输，所以串行总线通信方式相对来说更加稳定可靠。

并行总线通信方式由于有多根线同时参与传输，容易出现信号干扰和传输错误的情况。

而串行总线通信方式通过逐位传输数据，可以有效地避免这些问题，提高了数据传输的可靠性。

串行总线通信方式还具有较长的传输距离。

由于数据是逐位传输的，所以可以通过增加线缆的长度来实现长距离传输。

而并行总线通信方式由于需要同时传输多个位，线缆的长度受到了限制，无法实现较长的传输距离。

因此，在需要进行长距离数据传输的场景中，串行总线通信方式更为适用。

总的来说，串行总线通信方式是一种简单、可靠、成本低的通信方式。

它通过逐位传输数据，实现了不同设备之间的通信和数据交换。

虽然传输速度相对较慢，但随着技术的不断进步，串行总线通信方式的速度也在不断提高。

同时，它还具有较高的可靠性和较长的传输距离，适用于各种不同的应用场景。

因此，在计算机领域，串行总线通信方式得到了广泛的应用和推广。

I2C串行总线的组成及工作原理I2C是一种常用的串行通信协议，用于在电子设备之间进行数据传输。

它的全称是Inter-Integrated Circuit，即片间串行总线。

1. 主设备（Master Device）：负责发起通信请求并控制整个传输过程的设备。

主设备通常是微控制器、处理器或其他智能设备。

2. 从设备（Slave Device）：被主设备控制的设备。

从设备可以是各种外围设备，如传感器、存储器、显示器等。

3. SDA（Serial Data Line）：用于数据传输的双向串行数据线。

主设备和从设备都可以发送和接收数据。

4. SCL（Serial Clock Line）：用于同步数据传输的时钟线。

主设备产生时钟信号来同步数据传输。

5. VCC（Supply Voltage）：提供电源电压给I2C总线上的设备。

6. GND（Ground）：提供共地连接。

I2C总线的工作原理如下：1.初始化：主设备发起一次总线初始化，在I2C总线上产生一个启动信号。

启动信号表示I2C总线上有新的数据传输将开始。

2.寻址：主设备发送一个7位的设备地址到总线上指定要与之通信的从设备。

I2C总线上可以存在多个从设备，每个设备都有唯一的地址。

3.数据传输：主设备发送数据或者命令到从设备，或者从设备向主设备发送数据回复。

数据通过SDA线传输，时钟通过SCL线提供。

4.确认（ACK）：数据传输完成后，每个接收设备都会回复一个确认信号，表示它已经成功接收数据。

主设备和从设备都可以发送确认信号。

5.停止：主设备发送一个停止信号来结束一次数据传输过程。

停止信号表示I2C总线上没有更多的数据传输。

I2C总线的工作原理是基于主从结构的，主设备控制数据传输的流程。

主设备通过发送启动信号来开始一个数据传输过程，并通过发送设备地址和数据来与特定的从设备进行通信。

通过SCL线的时钟同步，主设备和从设备可以准确地进行数据传输，避免了数据丢失和冲突。

通用串行总线控制器：由于其配置信息(注册表中的)不完整或已损坏,Windows 无法启动这个硬件设备
在设备管理器的usb设备的属性中，显示提示“由于其配置信息(注册表中的)不完整或已损坏,Windows 无法启动这个硬件设备”。

注册表坏了。

经过查询，解决方法如下：
方法：打开注册表编辑器（开始--》运行--》regedit），依次展开
HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/Class/在这下面有很多用“{}”括起来的项，一个一个的点开，看右面窗口有没有“通用串行总线控制器（Universal Serial Bus controllers）”这些文字，在右面窗口找到“upperfilter”项或“lowerfilter”项，并删除，然后进入设备管理器中把通用串行总线控制器下面的所有带叹号的设备都删除，重新扫描硬件安装即可恢复。

串行总线详解任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接，但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。

为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。

采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。

微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。

内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。

另外，从广义上说，计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信，相应的通信总线被称为并行总线和串行总线。

并行通信速度快、实时性好，但由于占用的口线多，不适于小型化产品；而串行通信速率虽低，但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简易、方便、灵活。

串行通信一般可分为异步模式和同步模式。

随着微电子技术和计算机技术的发展，总线技术也在不断地发展和完善，而使计算机总线技术种类繁多，各具特色。

下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介绍。

一、内部总线----1．I2C总线----I2C（Inter-IC）总线10多年前由Philips公司推出，是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。

它是同步通信的一种特殊形式，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。

----2．SPI总线----串行外围设备接口SPI（serial peripheral interface）总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。

I2C串行总线工作原理及应用I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行总线协议，用于连接芯片和外设，允许它们之间进行通信和数据交换。

I2C总线由飞利浦公司（现在的恩智浦半导体）于1980年代初引入，是一种简单、高效、可扩展的通信协议。

I2C总线由两根信号线组成，分别是SCL（串行时钟线）和SDA（串行数据线），可以连接多个设备，每个设备都有一个唯一的地址，设备之间可以通过发送和接收数据来进行通信。

I2C总线的工作原理如下：1.主从模式：在I2C总线上，一个设备必须充当主设备，其他设备充当从设备。

主设备负责生成时钟信号和控制整个通信流程，从设备只能在主设备允许时传输数据。

2.起始和停止条件：通信开始时，主设备会发送一个起始条件来指示数据的传输开始。

而通信结束时，主设备会发送一个停止条件来指示数据的传输结束。

3.传输过程：在传输数据之前，主设备首先会发送一个地址码来指定要通信的从设备。

然后，主设备将数据传输到从设备（写操作）或从设备将数据传输给主设备（读操作）。

每个数据字节都会被从设备确认，并继续传输下一个数据字节。

4.时钟和数据线：SCL线用于同步数据传输的时钟信号，SDA线用于传输实际的数据。

数据传输是按字节进行的，每个字节有8个位，其中第一个位是数据位，后面的7个位是地址位或数据位。

I2C总线的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1.传感器：I2C总线可以用于将传感器连接到主控芯片。

例如，温度传感器、湿度传感器、光照传感器等可以通过I2C总线传输采集到的数据给主控芯片进行处理和分析。

2. 存储器：I2C总线可以连接EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）和其他类型的存储器芯片，用于存储数据和程序。

主控芯片可以通过I2C总线读取和写入存储器中的数据。

3.显示器：一些液晶显示器和OLED显示器可以通过I2C总线与主控芯片进行通信。

IIC串行总线工作原理及应用IIC（Inter-Integrated Circuit）串行总线是一种用于连接微处理器和外设的双线传输协议。

它由飞利浦公司开发，也被称为I2C，广泛应用于各种电子设备中。

本文将详细介绍IIC串行总线的工作原理及应用。

IIC总线是一种同步通信协议，使用两根线进行传输，分别为串行数据线SDA和串行时钟线SCL。

SDA线是双向线路，用于数据传输；SCL线是单向线路，用于同步时钟生成。

在传输数据之前，总线上必须有一个主设备发起通信，其他设备可以作为从设备响应。

主设备负责生成时钟信号，并控制总线上的数据传输。

在IIC总线上，每个设备都有一个唯一的7位或10位的地址。

主设备发起通信时，首先发送起始位，然后发送需要通信的设备地址和读写位。

读写位用于指示主设备是要读取设备的数据还是向设备发送数据。

设备地址可以是7位或10位，7位地址可以支持最多128个设备，10位地址可以支持最多1024个设备。

如果总线上有多个设备与主设备的地址匹配，则这些设备会响应主设备的命令。

在数据传输过程中，通信的设备在时钟的每一个上升沿和下降沿进行数据的读取或发送。

当设备要发送数据时，它会在SCL线的下降沿前将数据位放到SDA线上，然后主设备在SCL线的下降沿读取数据。

当设备要接收数据时，主设备将数据放在SDA线上，设备会在SCL线的下降沿读取数据。

每一个字节的数据都会被确认，接收设备会发送一个应答位来确认数据的接收，并继续进行下一个字节的传输。

如果接收设备不想继续接收数据，它可以选择不发送应答位，这样主设备会停止传输。

IIC总线的应用非常广泛。

它常见于各种电子设备，如电视、手机、计算机、家电等。

它的主要优点是线路简单，只需要两根线就可以连接多个设备。

此外，它可以支持多主机控制，即多个主设备可以同时控制总线上的从设备。

这种特性在许多系统中非常有用，如多处理器系统、分布式系统等。

另外，IIC总线还可以通过特定的协议实现更高级的功能。

一种电连接器(100)，包括至少一个第一导电端子(1)和至少一个第二导电端子(2)，第一导电端子(1)的外表面设有第一电镀层(11)，第二导电端子(2)的外表面设有第二电镀层(21)，第二电镀层(21)的材料与第一电镀层(11)的材料不同。

上述电连接器(100)在兼顾抗腐蚀性的同时降低了电镀成本。

还公开一种移动终端(200)和一种电连接器(100)的制作方法。

技术要求1.一种通用串行总线接口，其特征在于，包括至少一个第一导电端子和至少一个第二导电端子，所述第一导电端子的外表面设有第一电镀层，所述第二导电端子的外表面设有第二电镀层，所述第二电镀层的材料与所述第一电镀层的材料不同；所述第一导电端子的通电电位高于所述第二导电端子的通电电位，所述第一电镀层的耐腐蚀性高于所述第二电镀层的耐腐蚀性，所述第一导电端子为VBUS引脚，CC引脚或SBU引脚。

2.根据权利要求1所述的通用串行总线接口，其特征在于，所述第一电镀层具有铑钌合金材料。

3.根据权利要求2所述的通用串行总线接口，其特征在于，所述第一电镀层包括依次层叠在所述第一导电端子的外表面上的铜镀层、钨镍镀层、金镀层、钯镀层及铑钌镀层。

4.根据权利要求3所述的通用串行总线接口，其特征在于，所述铑钌镀层的厚度为0.25μm~2μm。

5.根据权利要求1~3任一项所述的通用串行总线接口，其特征在于，所述第二电镀层包括层叠设置的镍镀层和金镀层。

6.根据权利要求1~3任一项所述的通用串行总线接口，其特征在于，所述通用串行总线接口为USB母座或者USB公头。

7.根据权利要求1~3任一项所述的通用串行总线接口，其特征在于，所述通用串行总线接口为TYPE-C型USB接口。

8.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括通用串行总线接口；所述通用串行总线接口包括至少一个第一导电端子和至少一个第二导电端子，所述第一导电端子的外表面设有第一电镀层，所述第二导电端子的外表面设有第二电镀层，所述第二电镀层的材料与所述第一电镀层的材料不同；所述第一导电端子的通电电位高于所述第二导电端子的通电电位，所述第一电镀层的耐腐蚀性高于所述第二电镀层的耐腐蚀性，所述第一导电端子为VBUS引脚，CC引脚或SBU引脚。

I2C串行总线工作原理及应用I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行总线通信协议，用于在数字系统之间传输数据。

它由飞利浦公司开发，用于连接微控制器、存储器和外围设备等数字电子设备。

I2C总线是一种非常常见的通信协议，被广泛应用于许多领域，包括消费电子、通信、工业自动化和汽车电子等。

I2C总线的工作原理是基于主从架构。

其中一个设备担任主机角色，控制总线的操作和数据传输。

其他设备则是从设备，等待主机的指令，并按照指令执行相应的操作。

总线上可以连接多个从设备，每个设备都有一个唯一的7位或10位地址，主机通过这个地址来选择要与之通信的从设备。

I2C总线是串行通信的，使用两根数据线：Serial Data Line（SDA）和Serial Clock Line（SCL）。

SDA用于传输数据，SCL用于传输时钟信号。

在每个时钟周期，主机通过变动SCL线上的电平来同步通信，而SDA线的电平表示数据位。

总线上的每个设备都必须能够感知和响应这些时钟信号，并在正确的时机进行数据传输。

I2C总线还有两种常见的模式：主模式和从模式。

主模式由主机设备控制，通常用于发起读写操作。

从模式由其他设备控制，用于响应读写操作。

主模式下，主机发送一个启动信号（Start），然后发送目标设备的地址（包括读/写位），设备响应后进行数据传输。

传输完成后，主机发送一个停止信号（Stop），结束通信。

从模式下，从设备等待主机的启动信号和地址，然后响应主机的读写操作。

I2C总线的应用广泛。

以下是一些常见的应用领域：1.消费电子产品：例如智能手机、电视、音频设备等都使用I2C总线连接不同的模块和传感器。

例如，智能手机使用I2C连接触摸屏、陀螺仪和环境传感器等多个外围设备。

2.工业自动化：I2C总线被用于连接传感器和执行器到PLC（可编程逻辑控制器）或其他控制系统。

通过I2C总线，传感器可以实时将数据传输给控制系统，并控制执行器的动作。

摘要：以ＵＳＢ１．１为基础讨论了ＵＳＢ的基本原理、工作流程、通信协议和相应的关键技术，并介绍了一种ＵＳＢ接口的１０Ｍ以太网卡的设计方案。

已经发布的ＵＳＢ２．０支持４８０Ｍｂｐｓ的高速数据传输，这将使ＰＣ可以通过ＵＳＢ接口传输更高速更大量的数据。

还论述了ＵＳＢ２．０的改进和优点。

关键词：通用串行总线(ＵＳＢ) 设备驱动程序ＷＤＭ通用串行总线ＵＳＢ(ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ)是Ｉｎｔｅｌ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ等大厂商为解决计算机外设种类的日益增加与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而于１９９５年提出制定的。

它是一种用于将适用ＵＳＢ的外围设备连接到主机的外部总线结构，主要用在中速和低速的外设。

ＵＳＢ同时又是一种通信协议，支持主机和ＵＳＢ的外围设备之间的数据传输。

目前较多设备支持的是ＵＳＢ１．１ １ ，最新的ＵＳＢ２．０ ３ 已于２０００年４月正式发布。

ＵＳＢ设备具有较高的数据传输率、使用灵活、易扩展等优点。

ＵＳＢ１．１有全速和低速两种方式，低速方式的速率为１．５Ｍｂｐｓ，支持一些不需要很大数据吞吐量和很高实时性的设备，如鼠标等；全速模式为１２Ｍｂｐｓ，可以外接速率更高的外设。

在刚刚发布的ＵＳＢ２．０中，增加了一种高速方式，数据传输率达到４８０Ｍｂｐｓ，可以满足更加高速的外设的需要。

安装ＵＳＢ设备不必打开主机箱，它支持即插即用(ＰｌｕｇａｎｄＰｌａｙ)和热插拔(ＨｏｔＰｌｕｇ)。

当插入ＵＳＢ设备的时候，主机检测该外设并且通过自动加载相关的驱动程序来对该设备进行配置，并使其正常工作。

１ＵＳＢ的结构与工作原理１．１物理结构ＵＳＢ的物理拓扑结构如图１所示。

在ＵＳＢ２．０中，高速方式下Ｈｕｂ使全速和低速方式的信令环境独立出来，图２中显示了高速方式下Ｈｕｂ的作用。

通过使用集线器(Ｈｕｂ)扩展可外接多达１２７个外设。

ＵＳＢ的电缆有四根线，两根传送的是５Ｖ的电源，另外的两根是数据线。

功率不大的外围设备可以直接通过ＵＳＢ总线供电，而不必外接电源。

⼏种最常⽤的串⾏数据传输总线-SPI串⾏数据总线由于占⽤较少的管脚被⼴泛应⽤在MCU和外设的连接中，在过去的⼏⼗年⾥，有三种最常⽤的多线串⾏数据传输格式SPI、I2C和UART。

这3种串⾏总线的主要区别：SPI - Serial Peripheral Interface（串⾏外设接⼝），突出了外设，也就有了主（Master - 控制器）和从（Slave - 外设）之分，在总线中也就只有⼀个“主⼈”，其它都是处于服从的位置，也就是Slave，它是⼀种有时钟信号的同步串⾏总线，从器件的寻址是靠专⽤的⽚选信号线SS来实现的；I2C - Inter-Integrated Circuits（集成电路之间的连接），没有突出主次，也就是所有挂在总线上的器件都是平等的，它也是⼀种有时钟信号的同步串⾏总线，每个器件都有⾃⼰的地址，两根信号线都需要通过电阻上拉；UART - universal asynchronous receiver/transmitter（通⽤异步收/发），顾名思义，它是异步串⾏总线，传输的信号中没有专⽤的时钟信号线。

由于很多MCU、外设芯⽚为了节省管脚，都采⽤了管脚功能复⽤的⽅式，同⼀个管脚既可以⽤于SPI，也可以⽤于I2C，根据具体的器件连接⽅式进⾏选⽤。

当器件的管脚配置为I2C的时候，要记住在I2C的两根信号线（SCL、SDA）上⼀定要有上拉电阻，SPI则不需要。

今天我们就先来说说SPI：SPI(Serial Peripheral Interface - 串⾏外设接⼝)是⼀种⽤于短距离通信（主要是嵌⼊式系统中）的同步串⾏通信接⼝规范，这种接⼝由Motorola发明，已经成了⼀种事实标准。

⼴泛⽤于各种MCU处理器中，同传感器，串⾏ADC、DAC、存储器、SD卡以及LCD等进⾏数据连接。

⼏乎所有的微处理器/微控制器都有SPI/I2C和UART接⼝，⽽且不⽌⼀个SPI和I2C也被⼴泛⽤于传感器的数字接⼝连接即便FPGA也将SPI和I2C做成了硬化的IP在芯⽚内主要的信号线：SPI总线由4根主要的信号线组成以实现数据在主设备（Master）和从设备（Slave）之间的全双⼯（收、发同时执⾏）同步（由时钟同步）通信:SCLK：串⾏时钟(由主设备输出)，每个时钟周期将会移出⼀个新的数据位；MOSI：主设备输出⇒从设备输⼊，数据由主设备进⼊从设备，器件A上的MOSI线连接到器件B 上的MOSI线。

485 总线方案引言485总线是一种常用的串行通信总线方案，适用于工业自动化、楼宇自控、集中计量、环境监测等领域。

本文将介绍485总线的基本原理、特点及其应用。

一、485总线的基本原理485总线是一种差分传输的串行通信总线，它可以同时实现多个设备之间的双向通信。

485总线采用了差分传输的方式，利用两根信号线（A线和B线）分别传输正负的电信号，以此来实现数据的传输。

485总线的传输方式为半双工，即同一时间只能有一个设备发送数据，其他设备处于接收状态。

通过差分传输的方式，485总线具有较好的抗干扰能力，能够在恶劣的工作环境中保持稳定的通信。

二、485总线的特点1.长距离传输：485总线可以实现长达1200米的距离传输，适用于分布式设备的远距离通信。

2.多设备通信：485总线可以支持多个设备之间的通信，最多可以连接128个设备。

3.抗干扰能力强：485总线采用差分传输方式，具有较好的抗干扰能力，适用于电磁环境复杂的工业场景。

4.通信速率调节：485总线支持多种通信速率，可以根据实际需求进行调节。

5.简单易用：485总线的设备连接简单，只需将各个设备通过终端电阻连接即可。

三、485总线的应用1. 工业自动化485总线广泛应用于工业自动化领域，可以用于连接PLC、变频器、传感器等设备，实现设备之间的数据传输和控制。

2. 楼宇自控485总线可用于楼宇自控系统，通过连接空调、照明、安防等设备，实现对楼宇内各种设备的集中管理和控制，提高能源利用效率。

3. 集中计量在数据采集和集中计量领域，485总线可以连接多个电表、水表、气表等仪表，实时采集各种用量数据，并进行集中管理和统计。

4. 环境监测485总线可用于环境监测系统中，通过连接温湿度传感器、气体传感器等设备，实时监测环境参数，并进行数据采集和分析。

四、485总线的优势和劣势1. 优势•长距离传输能力强，适用于分布式设备通信。

•抗干扰能力较好，适用于工业环境。

串行接口串行通信分为同步串行与异步串行两种，同步串行通信时发送端在数据发送前使用同步字符指示接收端准备好，使用CLK信号实现同步，然后直接发送多个数据，不需要起始位与停止位，传输效率较高，缺点是硬件复杂，只用在较为特殊的场合。

异步串行通信常设计为UART控制器，工业标准为16C550。

UART使用RX与TX两个引腿，可以配置为全双工或半双工两种收发模式。

全双工时在同一时刻TX可以发送数据RX可以接收数据，半双工时在同一时刻TX与RX只能有一个在工作。

串行数据以字节为单位发送，一次发送一个字节数据，包括1个起始位、7~8个数据位、奇偶校验位、1~2个停止位及若干空闲位，称为一帧数据，如图所示。

起始位、奇偶校验位、停止位及空闲位由硬件自动实现，完成初始化后读写接收/发送缓冲区即可。

串行总线波特率的概念：UART为TTL电平，传输的数据为基带信号，即为方波信号，波特率是指每秒传输的方波的个数，也就是位的个数。

在UART基础上，配置不同的驱动器可以设计为多种串行总线，如RS232、RS485等。

RS232传输的依然是方波信号，只是电平被转换为±12V，即逻辑0用+12V表示，逻辑1用-12V表示，如下图。

该类数据传输的缺点是容易受干扰，速度慢，距离短。

RS232使用标准DB9连接器，RS485总线采用差分电气连接，克服了RS232的缺点。

下图中RE为接收使能，DE为发送使能，A B为差分总线。

设计中RO与MCU的RX相连，DI与MCU的TX相连，RE 与DE相与后使用MCU的IO控制驱动器为接收或发送；两个驱动器互连时，A连A，B 连B即可。

因为AB是差分线，所以实际使用中只能是半双工模式。