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学嵌入式系统必读基础知识
本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识，希望对各位有帮助。
18、CAN总线接口
（1）CAN（Control Area Network，控制器局域网）总线是一种多主方式的串行通信总线，是国际上应用最广泛的现场总线之一，最初被用于汽车环境中的电子控制网络。一个CAN总线构成的单一网络中，理想情况下可以挂接任意多个节点，实际应用中节点数据受网络硬件的电气特性所限制。
（2）总线信号使用差分电压传送。两条信号线被称为CAN_H和CAN_L，静态是均为2.5V左右，此时状态表示逻辑1，也可以叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表示逻辑0，称为“显性”，此时，通常电压值为CAN_H＝3.5V和CAN_L=1.5V。
（3）当“显性”和“隐性”位同时发送的时候，最后总线数值将为“显性”这种特性为CAN总线的仲裁奠定了基础。
（4）CAN总线的一个位时间可以分成4个部分：同步段、传播时间段、相位缓冲段1和相位缓冲段2。
（5）CAN总线的数据帧有两种格式：标准格式和扩展格式。包括：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、ACK场和帧结束。
（6）CAN总线硬件接口包括：CAN总线控制器和CAN收发器。CAN控制器主要完成时序逻辑转换等工作，例如菲利普的SJA1000。CAN收发器是CAN总线的物理层芯片，实现TTL电平到CAN总线电平特性的转换，例如TJA1050。
19、xDSL接口
（1）xDSL（数字用户线路）技术是，在现有用户电话线两侧同时接入专用的DSL调制解调设备，在用户线上利用数字数字信号高频带宽较宽的特性直接采用数字信号传输，省去中间的A/D转换，突破了模拟信号传输极限速率为56KB/s的闲置。
（2）DSL技术主要分为对称和非对称两大类。
（3）对成xDSL更适合于企业点对点连接应用，例如文件传输、视频会议等收发数据量大致相同的工作。
（4）ASDL是近年发展的另一种宽带接入技术，是利用双绞铜线向用户提供两个方向上速率不对称的宽带信息业务。
（5）ADSL在一对电话线上同时传送一路高速下行数据、一路较低速率上行数据、一路模拟电话。各信号之间采用频分复用方式占用不同频带，低频段传送话音；中间窄频带传送上行信道数据及控制信息；其余高频段传送下行信道数据、图像或高速数据。
20、WLAN接口
（1）WLAN（Wireless Local Area Network）是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它以无线多址通道作为传输媒介，提供有线局域网的功能。
（2）WLAN的标准：主要是针对物理层和媒质访问控制层（MAC层），涉及到所有使用的无线频率范围、控制接口通信协议等技术规范与技术标准。
A、IEEE 802.11：定义了物理层和MAC层规范，工作在2.4～2.4835GHz频段，最高速率为2Mb/s，是IEEE最初制定的一个无线局域网标准。
B、IEEE 802.11b：工作在2.4～2.4835GHz频段，最高速率为11Mb/s，传输距离50～150inch。采用点对点模式和基本模式两种运行模式。在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mb/s、5.5Mb/s、2 Mb/s、1 Mb/s的不同速率间自动切换。
C、IEEE 802.11a：工作在5.15～8.825GHz频段，最高速率为54Mb/s/72Mb/s，传输距离10～100m。
D、IEEE 802.11g：混合标准，拥有EEE 802.11a的传输速率，安全性较EEE 802.11b好，采用两种调制方式，做到与EEE 802.11a和EEE 802.11b兼容。
（3）WLAN有两种网络类型：对等网络和基础机构网络。
21、蓝牙接口
（1）蓝牙技术的目的：使特定的移动电话、便鞋式电脑以及各种便携通信设备的主机之间近距离内实现无缝的资源共享。
（2）蓝牙技术的实质内容是要建立通用的无线空中接口及其控制软件的公开标准。其工作频段为全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段，其数据传输速率为1Mb/s，采用时分双工方案来实现全双工传输，其理想的连接范围为10cm～10m。
（3）蓝牙基带协议是电路交换和分组交换的结合。
（4）蓝牙技术特点：
A、传输距离短，工作距离在10m以内。
B、采用跳频扩频技术。
C、采用时分复用多路访问技术，有效地避免了“碰撞”和“隐藏终端”等问题。
D、网络技术。
E、语言支持。
F、纠错技术，其采用的是FEC（前向纠错）方案。
（5）蓝牙接口由3大单元组成：无线单元、基带单元、链路管理与控制单元。
22、1394接口
（1）1394作为一种标准总线，可以在不同的工业设备之间架起一座沟通的桥梁，在一条总线上可以接入63个设备。
（2）IEEE 1394的特点：
A、支持多种总线速度，适应不同应用要求。
B、即插即用，支持热插拔。
C、支持同步和异步两种传输方式。
D、支持点到点通信模式，IEEE 1394是多主总线。
E、遵循ANSI IEEE 1212控制及状态寄存器（CSR）标准，定义了64位的地址空间，可寻址1024条总线的63个节点，每个节点可包含256TB的内存空间。
F、支持较远距离的传输。
G、支持公平仲裁原则，为每一种传输方式保证足够的传输带宽。
H、六线电缆具有电源线，可传输8～40V的直流电压。
（3）IEEE 1394的协议栈由3层组成：物理层、链路层和事务层，例外还有一个管理层。物理层和链路层由硬件构成，而事务层主要由软件实现。
A、物理层提供IEEE 1394的电气和机械接口，功能是重组字节流并将它们发送到目的节点上去。
B、链路层提供了给事务层确认的数据服务，包括：寻址、数据组帧和数据校验。
C、事务层为应用提供服务。
D、管理层定义了一个管理节点所使用的所有协议、服务以及进程。
23、电源接口
（1）DC-DC转换器有三种类型：
A、线性稳压器：产生较输入电压低的电压。
B、开关稳压器：能升高电压、降低电压或翻转输入电压。
C、充电泵：可以升高、降低或翻转输入电压，但电流驱动能力有限。
（2）任何变压器的转换过程都不具有100％的效率，稳压器本省也使用电流（静态电流），这个电流来自输入电流。静态电流越大，稳压器功耗越大。
（3）线性稳压器输入输出使用退耦电容来过滤，电容除了有助于平稳电压以外，还有利于去除电源中的瞬间短时脉冲波形干扰。
（4）电压与功耗之间的平方关系意味着理想高效的方法是在要求较低电压的较低时钟速率上执行代码，而不是先以最高的时钟速率执行代码然后再转为空闲休眠。
（5）电源通常被认为是整个系统的“心脏”，绝大多数电子设备50％～80％的节能潜力在于电源系统，研制开发新型开关电源是节能的主要举措之一。
（6）降低功耗的设计技术：
A、采用低功耗器件，例如选用CMOS电路芯片。
B、采用高集成度专用器件，外部设备的选择也要尽量支持低功耗设计。
C、动态调整处理器的时钟频率和电压，在允许的情况下尽量使用低频率器件。
D、利用“节电”工作方式。
E、合理处理器件空余引脚：
a、大多数数字电路的输出端在输出低电平时，其功耗远远大于输出高电平时的功耗，设计时应该注意控制低电平的输出时间，闲置时使其处于高电平输出状态。
b、多余的非门、与非门的输入端应接低电平，多余的与门、或门的输入端应接高电平。
c、ROM或RAM及其他有片选信号的器件，不要将“片选”引脚直接接地，避免器件长期被接通，而应该与“读/写”信号结合，只对其进行读写操作时才选通。
F、实现电源管理，设计外部器件电源控制电路，控制“耗电大户”的供电情况。
- 第1页：学嵌入式系统必读基础知识(1)
- 第2页：学嵌入式系统必读基础知识(2)
- 第3页：学嵌入式系统必读基础知识(3)
- 第4页：学嵌入式系统必读基础知识(4)
- 第5页：学嵌入式系统必读基础知识(5)
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