嵌入式系統(tǒng)的外圍設(shè)備

8.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 8.2 存儲(chǔ)設(shè)備 8.3 輸入設(shè)備 8.4 輸出設(shè)備 8.5 外設(shè)接口 8.6 通訊接口 8.7 本章小結(jié) 習(xí)題,第8章 嵌入式系統(tǒng)的外圍設(shè)備,8.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘,功能 提供可靠的時(shí)鐘信息，包括時(shí)分秒和年月日 即使系統(tǒng)處于關(guān)機(jī)或停電狀態(tài)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘通過(guò)后備電池供電也能正常繼續(xù)工作,8.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘,使用 一些嵌入式處理器(如S3C2410處理器 )芯片內(nèi)部集成了實(shí)時(shí)時(shí)鐘單元； 未集成時(shí)，則需要外擴(kuò)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 外圍電路：典型的只需要一個(gè)高精度的晶振,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,功能 提供執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)所需空間 種類 RAM和ROM兩種 特點(diǎn) 半導(dǎo)體器件而非磁質(zhì)材料 具有密度大、體積小、訪問(wèn)速度快、性能可靠、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，適合于嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,1.RAM (Random Access Memory) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：44 RAM 每個(gè)內(nèi)存單元存儲(chǔ)一個(gè)位（Bit）的數(shù)據(jù) 使能線+地址線 rd/wr線控制,圖4-2 RAM內(nèi)部結(jié)構(gòu),8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,特點(diǎn) 可讀可寫，讀取和寫入一樣快速 上電數(shù)據(jù)保存，掉電數(shù)據(jù)丟失 作為內(nèi)存 種類 SRAM DRAM,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,(1) SRAM (靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 ) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 由正反器電路組成 S=1、R=0時(shí),輸出Q =1 S=0、R=1時(shí),輸出Q =0 每一位存儲(chǔ)單元電路 需要6個(gè)晶體管,圖8-3 SRAM結(jié)構(gòu),8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,特點(diǎn) 數(shù)據(jù)存取速度較快 比較容易和處理器制造在同一個(gè)芯片中 數(shù)據(jù)不需實(shí)時(shí)刷新 但成本較高,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,(2) DRAM (動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)單元由一個(gè)電 容和一個(gè)晶體管組成 解碼線使晶體管導(dǎo)通后， 通過(guò) rd/wr 線讀取電容 電壓，或者對(duì)電容充放電 電容漏電， 15.625微秒充電一次,圖8-4 DRAM結(jié)構(gòu),8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,特點(diǎn) 容量較大，約是 SRAM 的4倍 成本低 但由于電容的充放電原因，數(shù)據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新操作,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,2.ROM (Read-Only Memory) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式利用可規(guī)劃式接線的短路或斷路來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體接線的規(guī)劃方式由ROM的類型決定 使能線 + 地址線,圖8-5 ROM結(jié)構(gòu)示意圖,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,特點(diǎn) 數(shù)據(jù)可以讀取,但不能任意更改 掉電情況下數(shù)據(jù)不會(huì)丟失 程序可存放在ROM中 種類 EPROM，EEPROM Flash,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,(1) EPROM (Erasable ProgramEnable Read-Only Memory),8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖(a) 使用金氧半導(dǎo)體(MOS) 具有浮動(dòng)?xùn)艠O 圖(b):電可編程 柵極正電壓使電子經(jīng) 絕緣體層到達(dá)柵極 柵極被充電后，源-漏 極間為截止?fàn)顟B(tài),形成 斷路，邏輯輸出為0； 相反，邏輯輸出為1,圖8-9 EPROM結(jié)構(gòu)與工作原理,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,圖(c):紫外線擦除 紫外線通過(guò)石英窗 直接照射 柵極的電子又通過(guò) 絕緣體回到N通道， 為防自然光照射，石英 窗上粘貼上反光膠布 EPROM又可被重新規(guī)劃,圖8-9 EPROM結(jié)構(gòu)與工作原理,圖8-10 EPROM的外觀,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,特點(diǎn) 一種只讀存儲(chǔ)器 電可編程 紫外線擦除 適合少量生產(chǎn)或是產(chǎn)品開發(fā)調(diào)試實(shí)驗(yàn),8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,(2) EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ),8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,內(nèi)部結(jié)構(gòu) 與EPROM類似，具有浮動(dòng)?xùn)艠O 與EPROM不同，源極、漏極、浮動(dòng)?xùn)艠O、P型基底 接上不同的電壓進(jìn)行寫入、擦除和讀出 見下圖8-11,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,圖8-11 EEPROM結(jié)構(gòu)與工作原理,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,特點(diǎn) 與EPROM類似，電可編程 與EPROM不同，電可擦除 省去了EPROM擦除需照射紫外線的煩瑣程序 針對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行擦除操作 擦除次數(shù)達(dá)到一萬(wàn)次以上 EEPROM的使用比EPROM更普遍,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,(3) Flash Memory (閃存) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 是EEPROM 的延伸產(chǎn)品，也采用浮動(dòng)?xùn)艠O原理 但其浮動(dòng)?xùn)艠O與通道間的距離較短,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,特點(diǎn) 數(shù)據(jù)寫入速度快（因?yàn)楦?dòng)?xùn)艠O與通道間的距離比較短），故得名“閃存” 可以一大塊數(shù)據(jù)直接進(jìn)行清除，使用方便 例：PDA中作為程序存儲(chǔ)器，操作系統(tǒng)版本的升級(jí)和改變只需重寫Flash,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備,種類 NOR 型 Flash NAND 型 Flash,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備, NOR型閃存 讀取動(dòng)作與RAM 類似，可直接某個(gè)內(nèi)存空間進(jìn)行方便的讀取操作 成本較高 每個(gè)內(nèi)存單元 (cell) 的面積比較大，因此存儲(chǔ)容量較小,8.2 存儲(chǔ)設(shè)備, NAND型閃存 必須通過(guò) I/O 指令的方式進(jìn)行讀取，因此須通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序來(lái)讀取 成本較低 每個(gè)內(nèi)存單元面積較小，因此存儲(chǔ)容量較大 常用來(lái)制作擴(kuò)充記憶卡，如 CF(Compact Flash Card)存儲(chǔ)卡、SD (Secure Digital Card)卡、MS (Memory Stick)卡、SMC(Smart-Media Card)卡等,8.3 輸入設(shè)備,小型鍵盤 觸摸屏,8.3.1 小型鍵盤,功能 嵌入式系統(tǒng)的一種常用輸入設(shè)備 例如：收款機(jī)系統(tǒng) 由幾個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字鍵和功能鍵組成,8.3.1 小型鍵盤,結(jié)構(gòu)：矩陣鍵盤 16個(gè)按鍵接至4條行輸出XOX3和4條列輸入YOY3上,圖8-12 鍵盤與鍵盤控制器電路工作原理示意圖,節(jié)省I/O端口資源,8.3.1 小型鍵盤,工作原理 鍵盤控制器 掃描按鍵輸入(逐行輸出，逐列檢測(cè)) 譯碼 去抖 按鍵值存放在寄存器中 嵌入式處理器： Polling或Key管腳Interrupt方式檢測(cè) CS 管腳使能 從DIO管腳依次讀取,8.3.2 觸摸屏,功能 在液晶屏上疊加一片觸摸屏，用觸控筆或手指頭直接點(diǎn)選按鍵或輸入文字 輕薄短小，便于攜帶，使用方便 注：觸摸屏與LCD的分辨率和坐標(biāo)系一般不同，因此觸摸屏的位置需要在程序中進(jìn)行轉(zhuǎn)換變?yōu)長(zhǎng)CD 坐標(biāo)系中的位置,8.3.2 觸摸屏,種類 電容式：最早出現(xiàn) 表面聲波式 電阻式：主要產(chǎn)品，市場(chǎng)份額72% XGT式 ：最新技術(shù)，市場(chǎng)份額20%,8.3.2 觸摸屏,1.電容式觸摸屏 工作原理 觸摸時(shí)，人體電場(chǎng)、用戶和觸摸屏表面形成一耦合電容 電容是高頻電流直接導(dǎo)體，因此手指從接觸點(diǎn)吸走很小的電流 流經(jīng)四個(gè)角落電極的電流與手指到四角的距離成正比,8.3.2 觸摸屏,特點(diǎn) 對(duì)大多數(shù)的環(huán)境污染物有抵抗力 人體成為回路的一部分，因而漂移現(xiàn)象比較嚴(yán)重 人體戴手套式不起作用 需經(jīng)常校正 不適用于金屬機(jī)柜 外界存在電感和磁感的時(shí)候，觸摸屏失靈,8.3.2 觸摸屏,2.表面聲波式觸摸屏 工作原理： 物體觸摸到表面時(shí)，阻礙聲波的傳輸 換能器偵測(cè)到這個(gè)變化，反映給計(jì)算機(jī)，進(jìn)而進(jìn)行鼠標(biāo)的模擬,8.3.2 觸摸屏,特點(diǎn) 高清晰度，透光性好 高度耐久，抗刮傷性良好 一次校正不漂移 灰塵、油污使聲波不能正常反射，因此需要經(jīng)常維護(hù)，只適合于辦公室、機(jī)關(guān)單位及環(huán)境比較清潔的場(chǎng)所,8.3.2 觸摸屏,3.電阻式觸摸屏 工作原理 兩層導(dǎo)電薄膜， 上層可伸縮 觸碰后上下電 極導(dǎo)通，通過(guò) 電位差計(jì)算(X,Y)值,圖8-13 電阻式觸摸屏工作原理示意圖,8.3.2 觸摸屏,特點(diǎn) 高解析度，高速傳輸反應(yīng) 表面硬度處理，減少擦傷、刮傷及防化學(xué)處理 具有光面及霧面處理 一次校正，穩(wěn)定性高，永不漂移,8.3.2 觸摸屏,4.XGT式觸摸屏 工作原理 采用純玻璃面板 將電壓連到玻璃基板的4個(gè)角落，產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng) 通過(guò)特殊的有線觸控筆去觸控輸入，其它實(shí)體碰觸不會(huì)有反應(yīng)，電場(chǎng)的變化對(duì)應(yīng)碰觸位置,8.3.2 觸摸屏,特點(diǎn) 結(jié)合了電阻式和表面聲波式觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)防水、防火、防塵、防刮、抗菌 壽命大約是前類產(chǎn)品的 100 倍左右 透光率較透明導(dǎo)電薄膜的提高了 15% 左右 可應(yīng)用于高溫低溫以及惡劣環(huán)境下 被視為當(dāng)前最具潛力的觸摸屏技術(shù),8.4 輸出設(shè)備,LED LCD,8.4.1 LED,功能 作為電源指示燈、電平指示、工作狀態(tài)顯示或微光源之用 例： 紅外發(fā)光管：用于電視機(jī)、錄像機(jī)等遙控器中 紅綠雙色發(fā)光管：指示PC或筆記本電腦中的硬盤工作狀態(tài),8.4.1 LED,種類 發(fā)光二極管（基本單元） 數(shù)碼管、符號(hào)管、米字管、點(diǎn)陣顯示 屏,8.4.1 LED,1.發(fā)光二極管（LED，Light Emitting Diode） 工作原理 核心是一PN結(jié)正向?qū)?、反向截?還具有發(fā)光特性 特點(diǎn) 耗電少、成本低、配置簡(jiǎn)單靈活、安裝方便、耐振動(dòng)、壽命常,8.4.1 LED,種類 按發(fā)光顏色 紅色、橙色、綠色、藍(lán)光、多色等 按出光面特征（形狀） 圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等 按透明性及是否摻散射劑 有色透明、無(wú)色透明、有色散射和無(wú)色散射,8.4.1 LED,2.數(shù)碼管 結(jié)構(gòu) 七段條狀發(fā)光二極管組成“日”字型，實(shí)現(xiàn)數(shù)字09、部分字母和小數(shù)點(diǎn)的顯示 共陽(yáng)極或共陰極電氣連接方式 見下圖8-14,8.4.1 LED,圖8-14 七段數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理圖,8.4.1 LED,工作原理：以共陰極為例 某各發(fā)光二極管陽(yáng)極加上高電平時(shí)點(diǎn)亮 驅(qū)動(dòng)方式 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)：每個(gè)數(shù)碼管用一個(gè)并口驅(qū)動(dòng) 動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)：共一個(gè)并口，輪詢以節(jié)省資源,8.4.1 LED,3.其它LED 米字管:顯示包括英文字母在內(nèi)的多種符號(hào) 符號(hào)管:顯示+、-或號(hào)等 點(diǎn)陣顯示屏: 工作原理與 七段數(shù)碼管 類似,圖8-15 點(diǎn)陣顯示屏原理圖,8.4.2 LCD,工作原理 液晶特性 介于固態(tài)與液態(tài)之間的物質(zhì)，同時(shí)具備固態(tài)晶體的光學(xué)特性和液態(tài)物質(zhì)的流動(dòng)特性 當(dāng)液晶被送上電壓后，液晶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生扭曲 通過(guò)液晶的光線因?yàn)橐壕?nèi)部的結(jié)構(gòu)而改變光線的行徑,8.4.2 LCD,液晶屏 背光板：光源 液晶陣列： 每一個(gè)圖案像素用一個(gè)液晶單元表示 對(duì)液晶單元施以不同電壓以改變對(duì)應(yīng)像素的光線行徑 彩色濾光膜 ： 通過(guò)液晶陣列的光線經(jīng)過(guò)后顯示指定的三原色RGB 兩塊偏光板 ： 將需要顯示的光線， 使其不會(huì)顯示在液晶屏幕上,8.4.2 LCD,特點(diǎn) 體積小、重量輕 CRT(陰極射線管)的電子槍與被撞擊的磷光物質(zhì)需很長(zhǎng)間距，才能夠?qū)⑺l(fā)射的電子正確地偏移到顯示區(qū)域 低輻射 CRT有輻射,8.4.2 LCD,種類 被動(dòng)式 控制電壓組件設(shè)計(jì)在面板的四周 反應(yīng)時(shí)間慢，光線輸出量較少，動(dòng)態(tài)影像有殘影 成本偏低（如用于普通的移動(dòng)電話 ） 主動(dòng)式 每個(gè)液晶單元內(nèi)植入控制電壓的組件 光輸出量大，反應(yīng)時(shí)間快，提供鮮艷的色彩與較好 的動(dòng)態(tài)影像 制造成本較高（如用于信息家電 ）,8.5 外設(shè)接口,并行接口 串行接口 I2C I2S USB IEEE1394,8.5.1 并行接口,結(jié)構(gòu) 通過(guò)由多條數(shù)據(jù)線組成總線 一次可以同時(shí)傳送多個(gè)位的數(shù)據(jù) 例：打印機(jī)并口(Parallel Port) 特點(diǎn) 傳輸數(shù)據(jù)量大、速度快、控制簡(jiǎn)單 傳輸總線的長(zhǎng)度受限（過(guò)長(zhǎng)時(shí)，電子線路間將產(chǎn)生電容效應(yīng)），且抗干擾能力差,8.5.1 并行接口,對(duì)比： I2C、I2S、USB、IEEE1394等串行接口 線路簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng) 控制也相對(duì)復(fù)雜,8.5.2 I2C,I2C（InterIntegrated Circuit) 功能與特點(diǎn) 用于連接微控制器和外設(shè)ADC、DAC、存儲(chǔ)器、LED驅(qū)動(dòng)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等芯片 支持多主控 通信速度：100Kbit/s 、最高400Kbit/s 簡(jiǎn)單，成本低,8.5.2 I2C,組成： 兩根串行線（均為雙向I/O線） 串行時(shí)鐘線（SCL，Serial Clock Line） 串行數(shù)據(jù)線（SDL，Serial Data Line） 注：通過(guò)數(shù)據(jù)線的軟件尋址實(shí)現(xiàn)片選 減少器件片選線的連接,8.5.2 I2C,工作原理：一次典型工作流程 (1)開始：信號(hào)表明傳輸開始 (2) 地址：主設(shè)備發(fā)送地址信息（ 7 位從設(shè)備地址和 1 位表明讀、寫或數(shù)據(jù)流方向的指示位） (3) 數(shù)據(jù)：根據(jù)指示位，數(shù)據(jù)在主設(shè)備和從設(shè)備之間傳輸；數(shù)據(jù)一般以 8 位傳輸，具體傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量無(wú)限制；接收器上用一位的 ACK（回答信號(hào)）表明一個(gè)字節(jié)已收到；傳輸可被終止或重新開始 (4)停止：信號(hào)結(jié)束傳輸,8.5.3 I2S,I2S(Inter-IC Sound) 功能 由SONY和PHILIPS公司等共同推出 主要應(yīng)用于連接數(shù)字音頻處理設(shè)備 例如：便攜CD機(jī)、數(shù)字音頻處理器等,8.5.3 I2S,組成：3根串行線 時(shí)鐘線（CSK，Continuous Serial Clock） 字選擇線（WS，Word Select） 指示左通道或右通道的數(shù)據(jù)將被傳輸 數(shù)據(jù)通道線（SD，Serial Data） 分時(shí)復(fù)用 按高有效位MSB到低有效位LSB的順序傳送字長(zhǎng)的音頻數(shù)據(jù) MSB總在WS切換后的第一個(gè)時(shí)鐘發(fā)送 若數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不匹配,接收/發(fā)送器將截取或填充,8.5.3 I2S,工作時(shí)序,圖8-17 I2S總線接口的基本時(shí)序,8.5.4 USB,USB（Universal Serial Bus，通用串行總線） 由COMPAQ、Intel、Microsoft、NEC等廠商共同制定的一種外部設(shè)備總線規(guī)范,8.5.4 USB,功能與特點(diǎn) 為外設(shè)擴(kuò)充提供一種即插即用的簡(jiǎn)單方法 連接外設(shè)不必打開機(jī)箱 允許外設(shè)熱插拔，而不必關(guān)閉主機(jī)電源 采用“級(jí)聯(lián)”方式（最多連接127個(gè)外設(shè)，而每個(gè)外設(shè)間距離可達(dá)5米），且不會(huì)有IRQ沖突 自取電：提供5V電源 速度較快 USB1.1：最高達(dá)12Mbps USB2.0：最高達(dá)到480Mbps,8.5.4 USB,種類 A類連接器 主設(shè)備端 B類連接器 從設(shè)備端,圖8-18 USB連接器常見種類,8.5.5 IEEE1394,IEEE1394，亦稱為火線（Firewire） 由蘋果公司研制 IEEE1394與USB的共同點(diǎn) 都是一種通用外接設(shè)備接口 支持熱插撥 可連接多個(gè)不同設(shè)備 不用外部電源 快速傳輸大量數(shù)據(jù),8.5.5 IEEE1394,IEEE1394與USB的不同 傳輸速率不同 USB1.1為12Mbps，USB2.0最高為480Mbps， 一般用于連接鍵盤、鼠標(biāo)與麥克風(fēng)等低速設(shè)備 IEEE1394目前為400Mbps，將要達(dá)1Gbps， 可連接數(shù)碼相機(jī)、掃描儀和信息家電等高速設(shè)備,8.5.5 IEEE1394,連接方式不同 USB：主從方式，需要HUB，最多127臺(tái)設(shè)備 IEEE1394：多主方式,不需要HUB，用網(wǎng)橋連接多個(gè)IEEE1394網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)內(nèi)63)(達(dá)到無(wú)限制連接） 智能化不同 USB：以HUB來(lái)判斷連接設(shè)備的增減 IEEE1394：可以在其設(shè)備進(jìn)行增減時(shí)自動(dòng)重設(shè)網(wǎng)絡(luò),8.6 通訊接口,有線通信接口 RS-232 以太網(wǎng) 無(wú)線通信接口 紅外線/藍(lán)牙 GPRS IEEE802.11,8.6.1 RS-232,功能與特點(diǎn) 電子工業(yè)協(xié)會(huì) （EIA）制訂的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的有線串行異步通信標(biāo)準(zhǔn) 傳輸速率240019200bps,8.6.1 RS-232,機(jī)械特性規(guī)范：DB-9和DB-25,圖8-19 RS-232物理接口形式,表4-2 RS-232端口DB-9管腳定義,8.6.1 RS-232,電氣特性規(guī)范 信號(hào)電平為515V 采用負(fù)邏輯 -5-15V表示“1”，+5+15V表示“0” 不同于數(shù)字電路的03V或05V，因此通訊前源信號(hào)需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換,8.6.1 RS-232,RS-232的控制傳輸： UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)芯片或模塊 檢測(cè)起始位：高電平變?yōu)榈碗娖?采樣：以設(shè)置的比特率進(jìn)行信號(hào)采樣，并存入寄存器中 通知：通知其它需要數(shù)據(jù)的組件將 UART 芯片中的數(shù)據(jù)由寄存器取出,8.6.2 以太網(wǎng),功能與特點(diǎn) 局域網(wǎng)的一種有線通信總線標(biāo)準(zhǔn) 采用CSMA/CD（載波監(jiān)聽/沖突檢測(cè)） 星型或總線型結(jié)構(gòu)，通過(guò)集線器/交換機(jī)/網(wǎng)橋互連,8.6.2 以太網(wǎng),通信協(xié)議規(guī)范 IEEE802.3 十兆以太網(wǎng)（10Base Ethernet，10 Mbps ） IEEE802.3u 快速以太網(wǎng)（Fast Ethernet，100 Mbps） IEEE802.3z 千兆以太網(wǎng)（Gigabit Ethernet，1000 Mbps） IEEE802.3ae 萬(wàn)兆以太網(wǎng)（10 Gigabit Ethernet，10000 Mbps）,8.6.2 以太網(wǎng),通訊介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：以IEEE802.3為例 10Base5 粗以太網(wǎng)電纜 ，采用插入式分接頭 段長(zhǎng)為500m，每段節(jié)點(diǎn)數(shù)為100 10Base2 細(xì)以太網(wǎng)電纜 ，采用BNC連接器組成T型插座 價(jià)格低廉，可靠性高，安裝方便 段長(zhǎng)為200m，每段節(jié)點(diǎn)數(shù)為30,8.6.2 以太網(wǎng),10Base-T 雙絞線集線器（Hub） 增添或移去節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單,且容易檢測(cè)到電纜故障 段長(zhǎng)為100m，每段節(jié)點(diǎn)數(shù)為1024 10Base-F 光纖 連接器和終止器的費(fèi)用而十分昂貴，但卻有極好的抗干擾性 段長(zhǎng)為2000m，每段節(jié)點(diǎn)數(shù)為1024,8.6.3 紅外線,功能 紅外線（Infrared）是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)射的紅外波長(zhǎng)：0.850.9m 例: 用于手機(jī)、PDA與筆記本電腦的通訊,8.6.3 紅外線,收發(fā)模塊組成：3部分 紅外線發(fā)光二極管 硅晶PIN光檢二極管 控制電路 接收到的信號(hào)傳送到控制電路中，由嵌入式處理器進(jìn)行處理或存儲(chǔ),8.6.3 紅外線,特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜 缺點(diǎn)：通訊距離短(1m內(nèi))、速度較慢(4Mbps)、方向性強(qiáng)、不能穿過(guò)障礙物、易受熱源干擾等,表8-3 紅外線IrDA標(biāo)準(zhǔn),8.6.4 藍(lán)牙,功能 藍(lán)牙(Bluetooth)也是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的無(wú)線通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 頻帶：2.4022.480 GHz 屬ISM (Industrial Scientific Medical) 頻帶,8.6.4 藍(lán)牙,收發(fā)模塊組成：3部分 無(wú)線傳輸收發(fā)單元 基頻處理單元 數(shù)據(jù)傳輸接口 接收到的信號(hào)傳送到控制電路中，由嵌入式處理器進(jìn)行處理或存儲(chǔ),8.6.4 藍(lán)牙,特點(diǎn): 對(duì)比紅外線 缺點(diǎn)：價(jià)格高(采用低溫陶瓷基版) 優(yōu)點(diǎn)：,表8-4 藍(lán)牙與紅外線無(wú)線通信方式特性比較表,8.6.5 GPRS,移動(dòng)通信:分為三代 第一代:模擬的無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 第二代:數(shù)字通信，包括GSM、CDMA等 第三代:分組型的移動(dòng)業(yè)務(wù)，稱為 3G GPRS（General Packet Radio System） 屬于2.5G：第二代和第三代之間的混合體 采用 TDMA 方式傳輸語(yǔ)音 采用分組的方式傳輸數(shù)據(jù),8.6.5 GPRS,特點(diǎn) 多個(gè)用戶可共享一個(gè)無(wú)線信道，一個(gè)用戶也可以使用多個(gè)無(wú)線信道；支持點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)服務(wù)； 支持短消息業(yè)務(wù)（SMS）；支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，可以和 IP 網(wǎng)、X.25 網(wǎng)互聯(lián)互通 永遠(yuǎn)在線 ，且按量計(jì)費(fèi),8.6.5 GPRS,數(shù)據(jù)傳輸效率 相對(duì)GSM 以撥號(hào)接入的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS 采用分組交換技術(shù)，高效傳輸數(shù)據(jù)，優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無(wú)線資源的利用 安全性 GPRS 的安全功能同現(xiàn)有的 GSM 安全功能一樣，不過(guò) GPRS 使用的密碼算法是專為分組數(shù)據(jù)傳輸所優(yōu)化過(guò)的,8.6.6 IEEE802.11,功能及特點(diǎn) 無(wú)線局域網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn) 短距離傳輸 限于家庭范圍使用，最多是以大功率無(wú)線橋接器實(shí)現(xiàn)小區(qū)（如機(jī)場(chǎng)、酒店、餐廳和商鋪 ）內(nèi)覆蓋，要在整個(gè)城市或更大范圍則成本太高 版本 1997年 制定IEEE802.11,8.6.6 IEEE802.11,1999年 IEEE802.11a 5.8GHz頻帶，帶寬54Mbps IEEE802.11b 2.4 GHz頻帶，帶寬11Mbps 具有基本加密機(jī)制,保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?例：PCMCIA接口的IEEE802.11b無(wú)線網(wǎng)卡產(chǎn)品或筆記本內(nèi)置，在300m范圍有無(wú)線橋接器 (Wireless Access Points)，就可以連接上網(wǎng),8.6.6 IEEE802.11,2003年 IEEE80211g IEEE80211b的高速版 采用了與IEEE802.l1b不同的OFDM（正交頻分復(fù)用）調(diào)制方式，傳輸速率54Mbps Wi-Fi聯(lián)盟認(rèn)證了第一批采用80211g標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,8.7 本章小結(jié),典型的嵌入式外圍設(shè)備及其接口的組成、工作原理和特點(diǎn) 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 RAM&ROM類存儲(chǔ)設(shè)備 輸入輸出設(shè)備 外設(shè)接口和通訊接口,自測(cè)題,1.比較NOR Gate型閃存與NAND Gate型閃存的不同 。 2.簡(jiǎn)述矩陣鍵盤按鍵接收的工作原理。 3.簡(jiǎn)述電阻式觸摸屏的工作原理. 4.比較IEEE1394與USB兩種串行外設(shè)接口的不同。 5.比較藍(lán)牙與紅外線兩種無(wú)線通信方式的不同特性。,