嵌入式通信协议串口USB和无线通信技术
在嵌入式系统的设计与开发中,通信协议是至关重要的,它们定义了数据如何在不同设备之间传输,以及这些设备如何相互理解。嵌入式学什么?其中一个核心部分就是学习各种不同的通信协议,以便能够高效地实现不同设备间的信息交换。本文将详细介绍三种常见的嵌入式通信协议:串口(Serial Port)、USB(Universal Serial Bus)和无线通讯技术。
1. 串口(Serial Port)
串口是一种早期的数字电路接口,它允许计算机或其他电子设备通过单根线缆进行数据传输。这种方式非常适合于需要长距离传输或者资源有限的小型设备。在现代微控制器系统中,虽然USB已经成为了主流,但仍有一些场景下使用串行端口,如在一些老旧硬件上或者当需要简单连接两台小型设备时。
使用场景
微控制器编程:很多编程工具依赖于串行端口来加载程序到目标板。
硬件诊断:许多故障诊断工具使用串行端口来与硬件交流。
基础设施监控:例如,在工业自动化中,可能会用到多个远离中央控制室的传感器,这些传感器通常通过RS232或RS485等标准进行数据发送。
2. USB(Universal Serial Bus)
随着技术进步,USB逐渐取代了以往的一系列接口,如并行端口、PS/2键盘鼠标接口等。它提供了更快,更安全、更智能化的手动插拔能力,使得用户可以轻松地添加或移除外围设备,而不必担心电源问题或兼容性问题。
使用场景
外围硬件连接:从键盘鼠标到打印机,从网卡到存储介质,一切现代外设都支持USB接続。
设备充电与供电:由于其能提供稳定的5V供电,因此现在大多数移动电子产品都采用USB为主要充电方式。
嵌入式应用:在某些情况下,即使是在较为复杂的情境下也可能会选择使用USB作为唯一物理层面上的通讯方式,因为它具有广泛接受度和良好的性能特点。
3. 无线通讯技术
随着科技发展,无线通讯技术越发普及,不仅限于手机网络,还被应用到了各类嵌入式系统中,如物联网(IoT)中的智能家居、工业监控以及汽车电子等领域。这一趋势推动了新的无线标准如Zigbee、Bluetooth Low Energy (BLE)、Wi-Fi Direct等出现,其特点是低功耗、高可靠性,并且能够满足短距离、高速率需求。
使用场景
智能家居自动化系统
工业环境下的实时监测
汽车内外部管理,比如车载导航、大灯调光等功能
医疗健康相关应用,如心率监测手环和血糖检测仪表头
总结:
本文讨论了三个主要类型的嵌入式通信协议——串列端子(UART),包括有哪些常用的波特率设置;然后深入探讨了电脑主板上的这项基础输入输出装置;最后,我们考虑了一种非同步半双工模式,即RTS/CTS信号交互过程。此外,本文还分析了为什么我们必须了解这些概念,以及它们如何影响我们的日常生活。