单片机串行扩展技术:I²C总线与单总线解析
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更新于2024-07-01
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"本文档主要介绍了单片机的串行扩展技术,包括I²C总线和单总线两种常见的串行扩展方式。"
在单片机系统中,串行扩展技术是一种经济有效的扩展外部设备的方法,它能减少硬件引脚的需求,降低系统成本。文档详细阐述了两种主流的串行扩展总线:I²C总线和1-Wire(单总线)。
1. I²C总线
I²C总线是由Philips公司开发的二线制串行通信总线,它由数据线SDA和时钟线SCL组成。这种总线的特点是所有连接到总线的设备都有独特的地址,使得单片机可以通过软件进行选择和通信。I²C总线接口通常采用漏极开路设计,需要上拉电阻以确保信号的稳定。由于其简单的寻址机制和易于扩展的特性,I²C总线常用于连接各种外围设备,如I/O口、日历时钟、ADC、DAC、存储器以及键盘、显示器等。I²C总线的驱动能力可以支持较大的电容负载,并且传输速率可以达到100kb/s或更高。
2. 单总线(1-Wire)
1-Wire总线是由Dallas公司设计的一种非常简洁的串行通信协议,其特点是一条数据输入输出线DQ。所有设备都并联在这条线上,通过独特的地址进行识别。文档中提到的例子是一个使用DS1820传感器构建的分布式温度监测系统,展示了1-Wire总线在实现简单网络中的应用。由于其只需一根线,1-Wire总线特别适合于空间有限或者需要大量传感器节点的场合。
串行扩展技术的应用不仅限于上述两种总线,还有SPI(串行外围接口)和Microwire等其他选择,它们各自有各自的优点和适用场景。例如,SPI通常提供更高的数据传输速率,而Microwire则在低功耗应用中较为常见。
单片机的串行扩展技术是提高系统功能性和灵活性的关键手段,它能够帮助设计者在有限的硬件资源下实现更复杂的系统功能,同时降低系统成本。了解并熟练掌握这些串行扩展总线的特性及其应用,对于单片机系统的设计和开发至关重要。
2022-07-17 上传
2021-06-22 上传
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2021-10-02 上传
2022-07-08 上传
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