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1、嵌入式系统知识和接口技术知识的汇总详解对嵌入式系统的定义：“用于控制、监视或辅助操作机器和设备的装置。原文为：DevicesUsedtoControl，MonitororAssisttheOperationofEquipment，MachineryorPlants。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或者设备的一局部。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的
2、综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为根底，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、本钱、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以承受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或者任务。执行装置可以很简单，如手机上的一个微小型的电机，当手机处于震动接收状态时翻开；可以以很复杂，如SONY智能机器狗，上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器，进而可以执行各种复杂的
3、动作和感受各种状态信息。二、嵌入式系统的组成1.硬件层硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器SDRAM、ROM、Flash等、通用设备接口和I/O接口A/D、D/A、I/O等。在一嵌入式处理器根底上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在中.2.中间层硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层HardwareAbstractLayer,HAL或板级支持包BoardSupportPackage,BSP，它半系统上层软件与底层硬件别离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的详细情况，根据BSP层提供的接口即
4、可进展开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。实际上,BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次，包括了系统中大局部与硬件联络严密的软件模块。设计一个完好的BSP需要完成两局部工作：嵌入工系统的硬件初始化的BSP功能，设计硬件相关的设备驱动。3.系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统Real-timeOperationSystem,RTOS、文件系统、图形用户接口(GraphicUserInter,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的根底和开发平台。三、实时系统定义：能在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或者内
5、部、同步或者异步时间做出响应的系统。区别：通用系统一般追求的是系统的平均响应时间和用户的使用方便;而实时系统主要考虑的是在最坏情况下的系统行为。特点：时间约束性、可预测性、可靠性、与外部环境的交互性。硬实时(强实时)：指应用的时间需求应可以得到完全知足，否那么就造成重大平安事故，甚至造成重大的生命财产损失和生态破坏，如：航天、军事。软实时(弱实时)：指某些应用固然提出了时间的要求，但实时任务偶然违背这种需求对系统运行及环境不会造成严重影响，如：监控系统、实时信息收集系统。任务的约束包括：时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。四、实时系统的调度调度：给定一组实时任务和系统资源，确定每个任务
6、何时何地执行的整个经过。抢占式调度：通常是优先级驱动的调度，如uCOS。优点是实时性好、反响快，调度算法相对简单，可以保证高优先级任务的时间约束;缺点是上下文切换多。非抢占式调度：通常是按时间片分配的调度，不允许任务在执行期间被中断，任务一旦占用途理器就必须执行完毕或者自愿放弃，如WinCE。优点是上下文切换少;缺点是处理器有效资源利用率低，可调度性不好。静态表驱动策略：系统在运行前根据各任务的时间约束及关联关系，采用某种搜索策略生成一张运行时刻表，指明各任务的起始运行时刻及运行时间。优先级驱动策略：按照任务优先级的上下确定任务的执行顺序。实时任务分类：周期任务、偶发任务、非周期任务。实时系统
7、的通用构造模型：数据收集任务实现传感器数据的收集，数据处理任务处理收集的数据、并将加工后的数据送到执行机构管理任务控制机构执行。五、嵌入式微处理器体系构造冯诺依曼构造：程序和数据共用一个存储空间，程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置，采用单一的地址及数据总线，程序和数据的宽度一样。例如：8086、ARM7、MIPS哈佛构造：程序和数据是两个互相独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问，是一种将程序存储和数据存储分开的存储器构造。例如：AVR、ARM9、ARM10CISC与RISC的特点比拟。计算机执行程序所需要的时间P可以用下面公式计算：P=ICPITI：高级语言程序
8、编译后在机器上运行的指令数。CPI：为执行每条指令所需要的平均周期数。T：每个机器周期的时间。流水线的思想：在CPU中把一条指令的串行执行经过变为假设干指令的子经过在CPU中重叠执行。流水线的指标：吞吐率：单位时间里流水线处理机流出的结果数。假如流水线的子经过所用时间不一样长，那么吞吐率应为最长子经过的倒数。建立时间：流水线开场工作到达最大吞吐率的时间。假设m个子经过所用时间一样，均为t，那么建立时间T=mt。信息存储的字节顺序A、存储器单位：字节(8位)B、字长决定了微处理器的寻址才能，即虚拟地址空间的大小。C、32位微处理器的虚拟地址空间位232，即4GB。D、小端字节顺序：低字节在内存低
9、地址处，高字节在内存高地址处。E、大端字节顺序：高字节在内存低地址处，低字节在内存高地址处。F、网络设备的存储顺序问题取决于OSI模型底层中的数据链路层。六、逻辑电路根底根据电路是否具有存储功能，将逻辑电路划分为：组合逻辑电路和时序逻辑电路。组合逻辑电路：电路在任一时刻的输出，仅取决于该时刻的输入信号，而与输入信号作用前电路的状态无关。常用的逻辑电路有译码器和多路选择器等。时序逻辑电路：电路任一时刻的输出不仅与该时刻的输入有关，而且还与该时刻电路的状态有关。因此，时序电路中必须包含记忆元件。触发器是构成时序逻辑电路的根底。常用的时序逻辑电路有存放器和计数器等。真值表、布尔代数、摩根定律、门电路
10、的概念。NOR(或者非)和NAND(与非)的门电路称为全能门电路，可以实现任何一种逻辑函数。译码器：多输入多输出的组合逻辑网络。每输入一个n位的二进制代码，在m个输出端中最多有一个有效。当m=2n是，为全译码;当m（）2n时，为局部译码。由于集成电路的高电平输出电流小，而低电平输出电流相比照较大，采用集成门电路直接驱动LED时，较多采用低电平驱动方式。液晶七段字符显示器LCD利用液晶有外加电场和无外加电场时不同的光学特性来显示字符。时钟信号是时序逻辑的根底，它用于决定逻辑单元中的状态适宜更新。同步是时钟控制系统中的主要制约条件。在选用触发器的时候，触发方式是必须考虑的因素。触发方式有两种：电平
11、触发方式：具有构造简单的有点，常用来组成暂存器。边沿触发方式：具有很强的抗数据端干扰才能，常用来组成存放器、计数器等。七、总线电路及信号驱动总线是各种信号线的集合，是嵌入式系统中各部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通路。在同一时刻，每条通道路路上可以传输一位二进制信号。按照总线所传送的信息类型，可以分为：数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)。总线的主要参数：总线带宽：一定时间内总线上可以传送的数据量，一般用MByte/s表示。总线宽度：总线能同时传送的数据位数(bit)，即人们常讲的32位、64位等总线宽度的概念，也叫总线位宽。总线的位宽越宽，总线每秒数据传输率越大，也就是
12、总线带宽越宽。总线频率：工作时钟频率以MHz为单位，工作频率越高，那么总线工作速度越快，也即总线带宽越宽。总线带宽=总线位宽总线频率/8，单位是MBps。常用总线：ISA总线、PCI总线、IIC总线、SPI总线、PC104总线和CAN总线等。只有具有三态输出的设备才可以连接到数据总线上，常用的三态门为输出缓冲器。当总线上所接的负载超过总线的负载才能时，必须在总线和负载之间加接缓冲器或者驱动器，最常用的是三态缓冲器，其作用是驱动和隔离。采用总线复用技术可以实现数据总线和地址总线的共用。但会带来两个问题：A、需要增加外部电路对总线信号进展复用解耦，例如：地址锁存器。B、总线速度相对非复用总线系统低
13、。两类总线通信协议：同步方式、异步方式。对总线仲裁问题的解决是以优先级(优先权)的概念为根底。八、电平转换电路数字集成电路可以分为两大类：双极型集成电路(TTL)、金属氧化物半导体(MOS)。CMOS电路由于其静态功耗极低，工作速度较高，抗干扰才能较强，被广泛使用。解决TTL与CMOS电路接口困难的方法是在TTL电路输出端与电源之间接一上拉电阻R，上拉电阻R的取值由TTL的高电平输出漏电流IOH来决定，不同系列的TTL应选用不同的R值。九、嵌入式系统中信息表示与运算根底进位计数制与转换：这样比拟简单，也应该掌握怎么样进展换算，有出题的可能。计算机中数的表示：源码、反码与补码。正数的反码与源码一
14、样，负数的反码为该数的源码除符号位外按位取反。正数的补码与源码一样，负数的补码为该数的反码加一。例如-98的源码：11100010B反码：10011101B补码：10011110B定点表示法：数的小数点的位置人为约定固定不变。浮点表示法：数的小数点位置是浮动的，它由尾数局部和阶数局部组成。任意一个二进制N总可以写成：N=2PS。S为尾数，P为阶数。汉字表示法，搞清楚GB2318-80中国标码和机内码的变换。语音编码中波形量化参数(可能会出简单的计算题目哦)采样频率：一秒内采样的次数，反映了采样点之间的间隔大小。人耳的听觉上限是20kHz，因此40kHz以上的采样频率足以使人满意。CD唱片采用的
15、采样频率是44.1kHz。测量精度：样本的量化等级，目前标准采样量级有8位和16位两种。声道数：单声道和立体声双道。立体声需要两倍的存储空间。十、过失控制编码根据码组的功能，可以分为检错码和纠错码两类。检错码是指能自动发现过失的码，例如奇偶检验码;纠错码是指不仅能发现过失而且能自动纠正过失的码，例如循环冗余校验码。奇偶检验码、海明码、循环冗余校验码(CRC)。十一、嵌入式系统的度量工程性能指标：分为部件性能指标和综合性能指标，主要包括：吞吐率、实时性和各种利用率。可靠性与平安性可靠性是嵌入式系统最重要、最突出的根本要求，是一个嵌入式系统能正常工作的保证，一般用平均故障间隔时间MTBF来度量。可
16、维护性：一般用平均修复时间MTTR表示。可用性功耗环境适应性通用性平安性保密性可扩展性性价比中的价格，除了直接购置嵌入式系统的价格外，还应包含安装费用、假设干年度的运行维修费用和软件租用费。嵌入式系统的评价方法：测量法和模型法测量法是最直接最根本的方法，需要解决两个问题：A、根据研究的目的，确定要测量的系统参数。B、选择测量的工具和方式。测量的方式有两种：采样方式和事件跟踪方式。模型法分为分析模型法和模拟模型法。分析模型法是用一些数学方程去刻画系统的模型，而模拟模型法是用模拟程序的运行去动态表达嵌入式系统的状态，而进展系统统计分析，得出性能指标。分析模型法中使用最多的是排队模型，它包括三个局部
17、：输入流、排队规那么和效劳机构。使用模型对系统进展评价需要解决3个问题：设计模型、解模型、校准和证实模型。十二、接口技术Flash存储器 (1)Flash存储器是一种非易失性存储器，根据构造的不同可以将其分为NORFlash和NANDFlash两种。 (2)Flash存储器的特点：A、区块构造：在物理上分成假设干个区块，区块之间互相独立。B、先擦后写：Flash的写操作只能将数据位从1写成0，不能从0写成1，所以在对存储器进展写入之前必须先执行擦除操作，将预写入的数据位初始化为1。擦除操作的最小单位是一个区块，而不是单个字节。C、操作指令：执行写操作，它必须输入一串特殊指令(NORFlash)
18、或完成一段时序(NANDFlash)才能将数据写入。D、位反转：由于Flash的固有特性，在读写经过中偶然会产生一位或者几位的数据错E、坏块：区块一旦损坏，将无法进展修复。对已损坏的区块操作其结果不可预测。 (3)NORFlash的特点：应用程序可以直接在闪存内运行，不需要再把代码读到系统RAM中运行。NORFlash的传输效率很高，在1MB4MB的小容量时具有很高的本钱效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。 (4)NANDFlash的特点可以进步极高的密度单元，可以到达高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快，这也是为何所有的U盘都使用NANDFlash作为存储介质的原因。应用NA
19、NDFlash的困难在于闪存需要特殊的系统接口。 (5)NORFlash与NANDFlash的区别：A、NORFlash的读速度比NANDFlash稍快一些。B、NANDFlash的擦除和写入速度比NORFlash快很多C、NANDFlash的随机读取才能差，合适大量数据的连续读取。D、NORFlash带有SRAM接口，有足够的地址引进来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节。NANDFlash的地址、数据和命令共用8位总线(有写公司的产品使用16位)，每次读写都要使用复杂的I/O接口串行地存取数据。E、NORFlash的容量一般较小，通常在1MB8MB之间;NANDFlash只用在8MB以
20、上的产品中。因此，NORFlash只要应用在代码存储介质中，NANDFlash适用于资料存储。F、NANDFlash中每个块的最大擦写次数是一百万次，而NORFlash是十万次。G、NORFlash可以像其他内存那样连接，非常直接地使用，并可以在上面直接运行代码;NANDFlash需要特殊的I/O接口，在使用的时候，必须先写入驱动程序，才能继续执行其他操作。因为设计师绝不能向坏块写入，这就意味着在NANDFlash上自始至终必须进展虚拟映像。H、NORFlash用于对数据可靠性要求较高的代码存储、通信产品、网络处理等领域，被成为代码闪存;NANDFlash那么用于对存储容量要求较高的MP3、存
21、储卡、U盘等领域，被成为数据闪存。2、RAM存储器 (1)SRAM的特点：SRAM表示静态随机存取存储器，只要供电它就会保持一个值，它没有刷新周期，由触发器构成根本单元，集成度低，每个SRAM存储单元由6个晶体管组成，因此其本钱较高。它具有较高速率，常用于高速缓冲存储器。通常SRAM有4种引脚：CE：片选信号，低电平有效。R/W：读写控制信号。ADDRESS：一组地址线。DATA：用于数据传输的一组双向信号线。 (2)DRAM的特点：DRAM表示动态随机存取存储器。这是一种以电荷形式进展存储的半导体存储器。它的每个存储单元由一个晶体管和一个电容器组成，数据存储在电容器中。电容器会由于漏电而导致
22、电荷丧失，因此DRAM器件是不稳定的。它必须有规律地进展刷新，进而将数据保存在存储器中。DRAM的接口比拟复杂，通常有一下引脚：CE：片选信号，低电平有效。R/W：读写控制信号。RAS：行地址选通信号，通常接地址的高位局部。CAS：列地址选通信号，通常接地址的低位局部。ADDRESS：一组地址线。DATA：用于数据传输的一组双向信号线。 (3)SDRAM的特点：SDRAM表示同步动态随机存取存储器。同步是指内存工作需要同步时钟，内部的命令发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储器阵列需要不断的刷新来保证数据不丧失。它通常只能工作在133MHz的主频。 (4)DDRAM的特点DDRAM表示双倍
23、速率同步动态随机存取存储器，也称DDR。DDRAM是基于SDRAM技术的，SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，它是在时钟的上升期进展数据传输;而DDR内存那么是一个时钟周期内传输两次次数据，它可以在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。在133MHz的主频下，DDR内存带宽可以到达13364b/82=2.1GB/s。3、硬盘、光盘、CF卡、SD卡4、GPIO原理与构造GPIO是I/O的最根本形式，它是一组输入引脚或者输出引脚。有些GPIO引脚可以加以编程改变工作方向，通常有两个控制存放器：数据存放器和数据方向存放器。数据方向存放器设置端口的方向。假如将引脚设置为输出，那么数据存放器将控制着
24、该引脚状态。假设将引脚设置为输入，那么此输入引脚的状态由引脚上的逻辑电路层来实现对它的控制。5、A/D接口 (1)A/D转换器是把电模拟量转换为数字量的电路。实现A/D转换的方法有很多，常用的方法有计数法、双积分法和逐次逼进法。 (2)计数式A/D转换法其电路主要部件包括：比拟器、计数器、D/A转换器和标准电压源。其工作原理简单来讲就是，有一个计数器，从0开场进展加1计数，每进展一次加1，该数值作为D/A转换器的输入，其产生一个比拟电压VO与输入模拟电压VIN进展比拟。假如VO小于VIN那么继续进展加1计数，直到VO大于VIN，这时计数器的累加数值就是A/D转换器的输出值。这种转换方式的特点是
25、简单，但是速度比拟慢，十分是模拟电压较高时，转换速度更慢。例如对于一个8位A/D转换器，假设输入模拟量为最大值，计数器要从0开场计数到255，做255次D/A转换和电压比拟的工作，才能完成转换。 (3)双积分式A/D转换法其电路主要部件包括：积分器、比拟器、计数器和标准电压源。其工作原理是，首先电路对输入待测电压进展固定时间的积分，然后换为标准电压进展固定斜率的反向积分，反向积分进展到一定时间，便返回起始值。由于使用固定斜率，对标准电压进展反向积分的时间正比于输入模拟电压值，输入模拟电压越大，反向积分回到起始值的时间越长。只要用标准的高频时钟脉冲测定反向积分花费的时间，就可以得到相应于输入模拟
26、电压的数字量，也就完成了A/D转换。其特点是，具有很强的抗工频干扰才能，转换精度高，但转换速度慢，通常转换频率小于10Hz，主要用于数字式测试仪表、温度测量等方面。 (4)逐次逼近式A/D转换法其电路主要部件包括：比拟器、D/A转换器、逐次逼近存放器和基准电压源。其工作原理是，本质上就是对分搜索法，和平时天平的使用原理一样。在进展A/D转换时，由D/A转换器从高位到低位逐位增加转换位数，产生不同的输出电压，把输入电压与输出电压进展比拟而实现。首先使最高位为1，这相当于取出基准电压的1/2与输入电压比拟，假如在输入电压小于1/2的基准电压，那么最高位置0，反之置1。之后，次高位置1，相当于在1/
27、2的范围中再作对分搜索，以此类推，逐次逼近。其特点是，速度快，转换精度高，对N位A/D转换器只需要M个时钟脉冲即可完成，一般可用于测量几十到几百微秒的过渡经过的变化，是目前应用最普遍的转换方法。 (5)A/D转换的重要指标(有可能考一些简单的计算)A、分辨率：反映A/D转换器对输入微小变化响应的才能，通常用数字输出最低位(LSB)所对应的模拟电压的电平值表示。n位A/D转换器能反映1/2n满量程的模拟输入电平。B、量程：所能转换的模拟输入电压范围，分为单极性和双极性两种类型。C、转换时间：完成一次A/D转换所需要的时间，其倒数为转换速率。D、精度：精度与分辨率是两个不同的概念，即使分辨率很高，
28、可以能由于温漂、线性度等原因使其精度不够高。精度有绝对精度和相对精度两种表示方法。通常用数字量的最低有效位LSB的分数值来表示绝对精度，用其模拟电压满量程的百分比来表示相对精度。例如，满量程10V，10位A/D芯片，假设其绝对精度为1/2LSB，那么其最小有效位LSB的量化单位为：10/1024=9.77mv，其绝对精度为9.77mv/2=4.88mv，相对精度为：0.048%。6、D/A接口根本 (1)D/A转换器使将数字量转换为模拟量。 (2)在集成电路中，通常采用T型网络实现将数字量转换为模拟电流，再由运算放大器将模拟电路转换为模拟电压。进展D/A转换实际上需要上面的两个环节。 (3)D
29、/A转换器的分类：A、电压输出型：常作为高速D/A转换器。B、电流输出型：一般外接运算放大器使用。C、乘算型：可用作调制器和使输入信号数字化地衰减。 (4)D/A转换器的主要指标：分辨率、建立时间、线性度、转换精度、温度系数。7、键盘接口 (1)键盘的两种形式：线性键盘和矩阵键盘。 (2)识别键盘上的闭合键通常有两种方法：行扫描法和行反转法。 (3)行扫描法是矩阵键盘按键常用的识别方法，此方法分为两步进展：A、识别键盘哪一列的键被按下：让所有行线均为低电平，查询各列线电平是否为低，假如有列线为低，那么讲明该列有按键被按下，否那么讲明无按键按下。B、假如某列有按键按下，识别键盘是哪一行按下：逐行
30、置低电平，并置其余各行为高电平，查询各列的变化，假如列电平变为低电平，那么可确定此行此列穿插点处按键被按下。8、显示接口LCD的根本原理是，通过给不同的液晶单元供电，控制其光线的通过与否，进而到达显示的目的。LCD的光源提供方式有两种：投射式和反射式。笔记本电脑的LCD显示器为投射式，屏的背后有一个光源，因此外界环境可以不需要光源。一般微控制器上使用的LCD为反射式，需要外界提供电源，靠反射光来工作。电致发光(EL)是液晶屏提供光源的一种方式。按照液晶驱动方式分类，常见的LCD可以分为三类：改变向列类(TN)、超扭曲向列型(STN)和薄膜晶体管型(TFT)。市面上出售的LCD有两种类型：带有驱
31、动电路的LCD显示模块，只要总线方式驱动;没有驱动电路的LCD显示器，使用控制器扫描方式。通常，LCD控制器工作的时候，通过DMA恳求总线，直接通过SDRAM控制器读取SDRAM中指定地址(显示缓冲区)的数据，此数据经过LCD控制器转换成液晶屏扫描数据格式，直接驱动液晶显示器。VGA接口本质上是一个模拟接口，一般都采用统一的15引脚接口，包括2个NC信号、3根显示器数据总线、5个GND信号、3个RGB色彩分量、1个行同步信号和1个场同步信号。其色彩分量采用的电平标准为EIA定义的RS343标准。9、触摸屏接口 (1)按工作原理分，触摸屏可以分为：外表声波屏、电容屏、电阻屏和红外屏几种。 (2)
32、触摸屏的控制采用专业芯片，例如ADS7843。10、音频接口 (1)根本原理：麦克风输入的数据经音频编解码器解码完成A/D转换，解码后的音频数据通过音频控制器送入DSP或者CPU进展相应的处理，然后数据经音频控制器发送给音频编码器，经编码D/A转换后由扬声器输出。 (2)数字音频的格式有多种，最常用的是下面三种：A、采用数字音频(PCM)：是CD或者DVD采用的数据格式。其采样频率为44.1kHz。精度为16位时，PCM音频数据速率为1.41Mb/s;精度为32位时为2.42Mb/s。一张700MB的CD可以保存大约60分钟的16位PCM数据格式的音乐。B、MPEG层3音频(MP3)：MP3播
33、放器采用的音频格式。立体声MP3数据速率为112kb/s至128kb/s。C、ATSC数字音频压缩标准(AC3)：数字TV、HDTV和电影数字音频编码标准，立体声AC3编码后的数据速率为192kb/s。 (3)IIS是音频数据的编码或者解码常用的串行音频数字接口。IIS总线只处理声音数据，其他控制信号等那么需要单独传输。IIS使用了3根串行总线：数据线SD、字段选择线WS、时钟信号线SCK。 (4)当接收方和发送方的数据字段宽度不一样时，发送方不考虑接收方的数据字段宽度。假如发送方发送的数据字段小于系统字段宽度，就在低位补0;假如发送方的数据宽度大于接收方的宽度，那么超过LSB的局部被截断。字
34、段选择WS用来选择左右声道，WS=0表示选择左声道;WS=1表示选择右声道。此外，WS能让接收设备存储前一个字节，并准备接收下一个字节。11、串行接口 (1)串行通信是指，使数据一位一位地进展传输而实现的通信。与并行通信相比，串行通信具有传输线少、本钱低等优点，十分合适远间隔传送;缺点使速度慢。 (2)串行数据传送有3种根本的通信形式：单工、半双工、全双工。 (3)串行通信在信息格式上可以分为2种方式：同步通信和异步通信。A、异步传输：把每个字符当作独立的信息来传输，并按照一固定且预定的时序传送，但在字符之间却取决于字符与字符的任意时序。异步通信时，字符是一帧一帧传送的，每帧字符的传送靠起始位
35、来同步。一帧数据的各个代码间间隔是固定的，而相邻两帧数据其时间间隔是不固定的。B、同步传输：同步方式不仅在字符之间是同步的，而且在字符与字符之间的时序仍然是同步的，即同步方式是将许多字符*成一字符块后，在每块信息之前要加上12个同步字符，字符块之后再参加适当的错误检测数据才传送出去。 (4)异步通信必须遵循3项规定：A、字符格式：起始位+数据+校验位+停顿位(检验位可无)，低位先传送。B、波特率：每秒传送的位数。C、校验位：奇偶检验。a、奇校验：要使字符加上校验位有奇数个“1。b、偶检验：要使字符加上校验位有偶数个“1。 (5)RS-232C的电气特性：负逻辑。A、在TxD和RxD上：逻辑1为
36、-3V-15V，逻辑0为3V15V。B、在TES、CTS、DTR、DCD等控制线上：信号有效(ON状态)为3V15V、信号无效(OFF状态)为-3V-15V (6)TTL标准与RS-232C标准之间的电平转换利用集成芯片RS232实现。 (7)RS-422串行通信接口A、RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输标准，传输速率可达10Mb/s。B、RS-422采用差分传输方式，也称做平衡传输，使用一对双绞线。C、RS-422需要一终端电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。 (8)RS-485串行总线接口A、RS-485是在RS-422的根底上建立的标准，增加了多点、双向通信才能，
37、通信间隔可为几十米到上千米。B、RS-485收发器采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的才能。C、RS-485需要两个终端电阻。在近间隔(300m一下)传输可不需要终端电阻。12、并行接口并行接口的数据传输率比串行接口快8倍，标准并行接口的数据传输率为1Mb/s，一般用来连接打印机、扫描仪等，所以又称打印口。并行接口可以分为SPP(标准并口)、EPP(增强型并口)和ECP(扩展型并口)。并行总线分为标准和非标准两类。常用的并行标准总线有IEEE488总线和ANSISCSI总线。MXI总线是一种高性能非标准的通用多用户并行总线。13、PCI接口PCI总线是地址、数据多路复用的高性能32位和6
38、4位总线，是微处理器与外围控制部件、外围附加板之间的互连机构。从数据宽度上看，PCI定义了32位数据总线，且可扩展为64位。从总线速度上分，有33MHz和66MHz两种。与ISA总线相比，PCI总线的地址总线与数据总线分时复用，支持即插即用、中断分享等功能。14、USB接口 (1)USB总线的主要特点：A、使用简单，即插即用。B、每个USB系统中都有主机，这个USB网络中最多可以连接127个设备。C、应用范围广，支持多个设备同时操作。D、低本钱的电缆和连接器，使用统一的4引脚插头。E、较强的纠错才能。F、较低的协议开销带来了高的总线性能，且合适于低本钱外设的开发。G、支持主机与设备之间的多数据
39、流和多消息流传输，且支持同步和异步传输类型。H、总线供电，能为设备提供5V/100mA的供电。 (2)USB系统由3局部来描绘：USB主机、USB设备和USB互连。 (3)USB总线支持的数据传输率有3种：高速信令位传输率为480Mb/s;全速信令位传输率为12Mb/s;全速信令位传输率为1.5Mb/s。 (4)USB总线电缆有4根线：一对双绞信号线和一对电源线。 (5)USB是一种查询总线，由主控制器启动所有的数据传输。USB上所挂接的外设通过由主机调度的、基于令牌的协议来分享USB带宽。 (6)大局部总线事务涉及3个包的传输：A、令牌包：指示总线上要执行什么事务，欲寻址的USB设备及数据传
40、送方向。B、数据包：传输数据或者指示它没有数据要传输。C、握手包：指示传输是否成功。 (7)主机与设备端点之间的USB数据传输模型被称作管道。管道有两种类型：流和消息。消息数据具有USB定义的构造，而数据流没有。 (8)事务调度表允许对某些流管道进展流量控制，在硬件级，通过使用NAK(否认)握手信号来调节数据传输率，以防止缓冲区上溢或者下溢产生。 (9)USB设备最大的特点是即插即用。 (10)工作原理：USB设备插入USB端点时，主机都通过默认地址0与设备的端点0进展通信。在这个经过中，主机发出一系列试图得到描绘符的标准恳求，通过这些恳求，主机得到所有感兴趣的设备信息，进而知道了设备的情况和
41、该怎样与设备通信。随后主机通过发出SetAddress恳求为设备设置一个唯一的地址。以后主机就通过为设备设置好的地址与设备通信，而不再使用默认地址0。15、SPI接口SPI是一个同步协议接口，所有的传输都参照一个共同的时钟，这个同步时钟有主机产生，接收数据的外设使用时钟来对串行比特流的接收进展同步化。在多个设备连接到主机的同一个SPI接口时，主机通过从设备的片选引脚来选择。SPI主要使用4个信号：主机输出/从机输入(MOSI)，主机输入/从机输出(MISO)、串行时钟SCLK和外设片选CS。主机和外设都包含一个串行移位存放器，主机通过向它的SPI串行存放器写入一个字节来提议一次数据传输。存放器
42、通过MOSI信号线将字节传送给外设，外设也将自己移位存放器中的内容通过MISO信号线返回给主机，这样，两个移位存放器中的内容就被交换了。外设的写操作和读操作时同步完成的，因此SPI成为一个很有效的协议。假如只是进展写操作，主机只需忽略收到的字节;反过来，假如主机要读取外设的一个字节，就必须发送一个空字节来引发从机的传输。16、IIC接口IIC总线是具备总线仲裁和上下速设备同步等功能的高性能多主机总线。IIC总线上需要两条线：串行数据线SDA和串行时钟线SCL。总线上的每个器件都有唯一的地址以供识别，而且各器件都可以作为一个发送器或接收器(由器件的功能决定)。IIC总线有4种操作形式：主发送、主
43、接收、从发送、从接收。IIC在传送数据经过*有3种类型信号：A、开场信号：SCL为低电平时，SDA由高向低跳变。B、完毕信号：SCL为低电平时，SDA由低向高跳变。C、应答信号：接收方在收到8位数据后，在第9个脉冲向发送方发出特点的低电平。主器件发送一个开场信号后，它还会立即送出一个从地址，来通知将与它进展数据通信的从器件。1个字节的地址包括7位地址信息和1位传输方向指示位，假如第7位为0，表示要进展一个写操作，假如为1，表示要进展一个读操作。SDA线上传输的每个字节长度都是8位，每次传输种字节的数量没有限制的。在开场信号后面的第一个字节是地址域，之后每个传输字节后面都有一个应答位(ACK)，
44、传输中串行数据的MSB(字节高位)首先发送。假如数据接收方无法再接收更多的数据，它可以通过将SCL保持低电平来中断传输，这样可以迫使数据发送方等待，直到SCL被重新释放。这样可以到达上下速设备同步。IIC总线的工作经过：SDA和SCL都是双向的。空闲的时候，SDA和SCL都是高电平，只有SDA变为低电平，接着SCL再变为低电平，IIC总线的数据传输才开场。SDA线上被传输的每一位在SCL的上升沿被采样，该位必须一直保持有效到SCL再次变为低电平，然后SDA就在SCL再次变为高电平之前传输下一个位。最后，SCL变回高电平，接着SDA也变为高电平，表示数据传输完毕。17、以太网接口最常用的以太网协
45、议是IEEE802.3标准。传输编码(06和07年度都有*)：曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码。A、曼彻斯特编码：每位中间有一个电平跳变，从高到底的跳变表示“0，从低到高的跳变表示为“1。B、差分曼彻斯特编码：每位中间有一个电平跳变，利用每个码元开场时有无跳变来表示“0或者“1，有跳变为“0，无跳变为“1。相比之下，曼彻斯特编码编码简单，差分曼彻斯特编码提供更好的噪声抑制性能。以太网数据传输特点：A、所有数据位的传输由低位开场，传输的位流时用曼彻斯特编码。B、以太网是基于冲突检测的总线复用方法，由硬件自动执行。C、传输的数据长度，目的地址DA+源地址SA+类型字段TYPE+数据段DATA+填充位
46、PAD，最小为60B，最大为1514B。D、通常以太网卡可以接收3种地址的数据：播送地址、多播地址、自己的地址。E、任何两个网卡的物理地址都不一样，是世界上唯一的，网卡地址由专门机构分配。嵌入式以太网接口有两种实现方法：A、嵌入式处理器+网卡芯片(例如：RTL8019AS、CS8900等)B、带有以太网接口的处理器。TCP/IP是一个分层协议，分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。每层实现一个明确的功能，对应一个或者几个传输协议，每层相对于它的下层都作为一个独立的数据包来实现。每层上的协议如下：A、应用层：BSD套接字。B、传输层：TCP、UDP。C、网络层：IP、ARP、ICMP
47、、IGMPD、数据链路层：IEEE802.3EthernetMACE、物理层：二进制比特流。ARP(地址解析协议)A、网络层用32位的地址来标识不同的主机(即IP地址)，而链路层使用48位的物理地址(MAC)来标识不同的以太网或者令牌网接口。B、ARP功能：实现从IP地址到对应物理地址的转换。ICMP(网络控制报文协议)A、IP层用它来与其他主机或者路由器交换错误报文和其他重要控制信息。B、ICMP报文是在IP数据包内被传输的。C、网络诊断工具ping和traceroute其实就是ICMP协议。IP(网际协议)A、IP工作在网络层，是TCP/IP协议族中最为核心的协议。B、所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP数据包格式传输。C、TTL(生存时间字段)：指定了IP数据包的生存时间(数据包可以经过的路由器数)。D、IP提供不可靠、无连接的数据包传送效劳，高效、灵敏。a、不可靠：它不能保证数据包能成功到达目的地，任何要求的可靠性必须由上层来提供(如TCP)。假如发生某种错误，IP有一个简单的错误处理算法-丢弃该数据包，然后发送ICMP消息报给信源端。b、无连接