总线的通信协议

对于总线的学习,了解其通讯协议是整个过程中最关键的一步,所有介绍总线技术的资料都会花很大的篇幅来描述其协议,特别是ISO/OSI的那七层定义。其实要了解一种总线的协议,最主要的就是去了解总线的帧数据每一位所代表的特性和意义,总线各节点间有效数据的收发都是通过各节点对帧数据位或段的判断和确信来得以实现。

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  如图1所示是常见的I2C总线上传输的一字节数据的数据帧,其总线形式是由数据线SDA和时钟SCL构成的双线制串行总线,并接在总线上的电路模块即可作为发送器(主机)又可作为接收器(从机)。帧数据中除了控制码(包括从机标识码和访问地址码)与数据码外还包括起始信号、结束信号和应答信号。

起始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。

控制码:用来选泽操作目标与对象,即接通需要控制的电路,确定控制的种类对象。在读期间,也即SCL时钟线处于时钟脉冲高电平时,SDA上的数据位不会跳变。

数据码:是主机向从机发送的具体的有用的数据(如对比度、亮度等)和信息。在读期间,SDA上的数据位不会跳变。

应答信号:接收方收到8bit数据后,向发送方发出特定的低电平。读/写的方向与其它数据位正好相反,也即是由从机写出该低电平,主机来读取该低电平。

结束信号:SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变表示数据帧传输结束。

当然不同的总线其数据位或段的定义肯定不同,但依据同样的原理可以更快的去了解它的协议的特性和特点。虽然其信息帧的大小不一,但具体的某一数据位或数据段都类似于本文所提及的I2C总线,会依据它的协议的要求来定义它所达标的意义和功能。

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