电子信息技术进展-通信协议类

1、.：.；中南大学电子信息技术进展课程报告 指点教师： 丁家峰 课题称号： 通讯接口电信1005班 艾 娟 1404100718 电信1005班 郭 阳 1404100721 电信1005班 张景迪 1404100513 电信1004班 崔 彬 1404100507电信1005班 杨素利 1404100709电信1005班 何艳红 1404100728序文通讯接口communication interface 是指中央处置器和规范通讯子系统之间的接口。 如：RS232接口。RS232接口就是串口，电脑机箱后方的9芯插座，旁边普通有 |O|O| 样标识。普通机箱有两个，新机箱有能够只需一个。笔记本

2、电脑有能够没有。 有很多工业仪器将它作为规范通讯端口。通讯的内容与格式普通附在仪器的用户阐明书中。 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有运用线路少、本钱低，特别是在远程传输时，防止了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个规范接口，使不同 的设备可以方便地衔接起来进展通讯。 RS-232-C接口又称 EIA RS-232-C是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会EIA结合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端消费厂家共同制定的用于串行通讯的标 准。它的全名是“数据终端设备D

3、TE和数据通讯设备DCE之间 串行二进制数据交换接口技术规范该规范规定采用一个25个脚的 DB25衔接器，对衔接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信 号的电平加以规定。以往，PC与智能设备通讯多借助RS232、RS485、以太网等方式，主要取决于设备的接口规范。但RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层，假设要实现数据的双向访问，就必需本人编写通讯运用程序，但这种程序多数都不能符合ISO/OSI的规范，只能实现较单一的功能，适用于单一设备类型，程序不具备通用性。在RS232或RS485设备联成的设备网中，假设设备数量超越2台，就必需运用RS485做通讯介质，RS485网的设

4、备间要想互通讯息只需经过“主Master设备中转才干实现，这个主设备通常是PC，而这种设备网中只允许存在一个主设备，其他全部是从Slave设备。而现场总线技术是以ISO/OSI模型为根底的，具有完好的软件支持系统，可以处理总线控制、冲突检测、链路维护等问题.。本文主要引见了通讯接口的设备有RS-232接口串口UART、USB接口通用串行总线接口、IrDAInfra Red Data Association红外线接口、SPI串行外围设备接口、I2C、CAN总线接口、蓝牙接口Bluetooth、WiFi、Ethernet以太网接口、IEEE4接口和通用可编程接口GPIO。经过简要引见这些接口设备的

5、根本概念、特点和运用，表达各接口在计算机领域的运用和开展。目录 TOC t 款式1,1,款式2,2 序文 PAGEREF _Toc376024740 h 1目录 PAGEREF _Toc376024741 h 2第一章 RS-232接口串口UART PAGEREF _Toc376024742 h 101.1 RS232接口定义及引脚引见 PAGEREF _Toc376024743 h 101.2 RS232任务原理 PAGEREF _Toc376024744 h 121.3 RS232接口设置 PAGEREF _Toc376024745 h 131.4 RS232的缺陷 PAGEREF _To

6、c376024746 h 15第二章 USB接口通用串行总线接口 PAGEREF _Toc376024747 h 152.1 USB接口定义 PAGEREF _Toc376024748 h 152.2 开展历程 PAGEREF _Toc376024749 h 162.3 接口引脚引见 PAGEREF _Toc376024750 h 172.4 USB种类 PAGEREF _Toc376024751 h 182.5 USB优点 PAGEREF _Toc376024752 h 20第三章 IrDA(红外线接口 PAGEREF _Toc376024753 h 203.1 IrDA接口定义 PAGER

7、EF _Toc376024754 h 203.2 IrDA协议分析 PAGEREF _Toc376024755 h 213.3 IrDA建立衔接的过程 PAGEREF _Toc376024756 h 223.4 IrLAP协议分析 PAGEREF _Toc376024757 h 243.5 红外通讯电路规范方案 PAGEREF _Toc376024758 h 24第四章 SPI串行外围设备接口 PAGEREF _Toc376024759 h 254.1 SPI接口的定义 PAGEREF _Toc376024760 h 254.2 SPI简介 PAGEREF _Toc376024761 h 26

8、4.3 SPI的特点 PAGEREF _Toc376024762 h 264.4 SPI的通讯原理 PAGEREF _Toc376024763 h 274.5 原理图 PAGEREF _Toc376024764 h 294.6 任务方式 PAGEREF _Toc376024765 h 294.7 例子 PAGEREF _Toc376024766 h 30第五章 I2C、CAN总线接口 PAGEREF _Toc376024767 h 315.1 I2C的作用 PAGEREF _Toc376024768 h 315.2 I2C总线特点 PAGEREF _Toc376024769 h 315.3 I

9、2C总线任务原理总线的构成及信号类型 PAGEREF _Toc376024770 h 325.4 I2C总线操作 PAGEREF _Toc376024771 h 335.5 USB2 I2C功能特点 PAGEREF _Toc376024772 h 345.6 CAN简介 PAGEREF _Toc376024773 h 355.7 CAN的根本概念 PAGEREF _Toc376024774 h 355.8 CAN的优势 PAGEREF _Toc376024775 h 355.9 特点 PAGEREF _Toc376024776 h 365.10 数据错误检测 PAGEREF _Toc37602

10、4777 h 385.11 CAN错误处置 PAGEREF _Toc376024778 h 39第六章 蓝牙接口Bluetooth、WiFi PAGEREF _Toc376024779 h 426.1 蓝牙的诞生 PAGEREF _Toc376024780 h 426.2 蓝牙通讯技术特点 PAGEREF _Toc376024781 h 436.3 蓝牙技术协议 PAGEREF _Toc376024782 h 446.4Wi-Fi简介 PAGEREF _Toc376024783 h 466.5 Wi-Fi定义 PAGEREF _Toc376024784 h 466.6 Wi-Fi模块 PAGE

11、REF _Toc376024785 h 476.7 Wi-Fi特性 PAGEREF _Toc376024786 h 48第七章 Ethernet以太网接口 PAGEREF _Toc376024787 h 537.1 MII接口分析 PAGEREF _Toc376024788 h 537.2 RMII接口分析 PAGEREF _Toc376024789 h 637.3 SMII接口分析 PAGEREF _Toc376024790 h 667.4 GMII 接口分析 PAGEREF _Toc376024791 h 687.5 RGMII接口分析 PAGEREF _Toc376024792 h 74

12、7.6 TBI接口分析 PAGEREF _Toc376024793 h 75第八章 IEEE4接口和通用可编程接口GPIOGPIO PAGEREF _Toc376024794 h 808.1 IEEE4概述 PAGEREF _Toc376024795 h 808.2 IEEE 4总线的主要技术特征 PAGEREF _Toc376024797 h 808.3 IEEE4总线技术运用特点 PAGEREF _Toc376024810 h 838.4 IEEE4接口的物理特质 PAGEREF _Toc376024812 h 848.5 IEEE4的版本 PAGEREF _Toc376024819 h

13、858.6 IEEE 4总线的运用 PAGEREF _Toc376024829 h 868.7 IEEE4总线技术运用的缺陷 PAGEREF _Toc376024835 h 878.8 USB与IEEE4接口的比较 PAGEREF _Toc376024837 h 878.9 GPIO接口简介 PAGEREF _Toc376024841 h 888.10 GPIO接口的定义 PAGEREF _Toc376024842 h 888.11 GPIO运用开发方法 PAGEREF _Toc376024843 h 908.12 GPIO接口开发实例 PAGEREF _Toc376024844 h 92终了

14、语 PAGEREF _Toc376024845 h 95第一章 RS-232接口串口UARTRS232接口是1970年由 HYPERLINK baike.baidu/view/2398.htm t _blank 美国电子工业协会EIA结合 HYPERLINK baike.baidu/view/4646.htm t _blank 贝尔系统、调制解调器厂家及计算机 HYPERLINK baike.baidu/view/105503.htm t _blank 终端消费厂家共同制定的用于 HYPERLINK baike.baidu/view/2069841.htm t _blank 串行通讯的规范。它

15、的全名是“ HYPERLINK baike.baidu/view/543316.htm t _blank 数据终端设备DTE和数据通讯设备DCE之间串行二进制数据交换 HYPERLINK baike.baidu/view/188753.htm t _blank 接口技术规范。 该规范规定采用一个25个脚的DB25衔接器，对衔接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。随着设备的不断改良，出现了替代DB25的DB9接口，如今都把RS232接口叫做DB9。1.1RS232接口定义及引脚引见DB25引脚阐明左上角为1，右下角为25：引脚号引脚阐明引脚号引脚阐明1屏蔽地线11数据发送

16、(-)2TXD 发送数据12-17未定义3RXD 接纳数据18数据接纳(+)4RTS 恳求发送19未定义5CTS 允许发送20数据终端预备好 DTR6DSR 数据预备好21未定义7SG 信号地22振铃 RI8DCD 载波检测23-24未定义9发送前往(+)25接纳前往(-)规范的细节10未定义DB9引脚阐明左上角为1，右下角为9：引脚号引脚号1DCD 载波检测6DSR HYPERLINK baike.baidu/view/38752.htm t _blank 数据预备好2RXD 接纳数据7RTS 恳求发送3TXD 发送数据8CTS 允许发送4DTR 数据终端预备好9RI 振铃提示5SG HYP

17、ERLINK baike.baidu/view/54338.htm t _blank 信号地DB25转DB9接口方式 25芯接口234567820229芯接口3278651491.2 RS232任务原理在RS-232规范中，字符是以一串行的比特串来一个接一个的串行serial方式传输，优点是传输线少，配线简单，传送间隔 可以较远。最常用的编码格式是异步起停asynchronous start-stop格式，它运用一个起始比特后面紧跟7或8 个数据比特bit，然后是可选的 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验比特，最后是一或两个停

18、顿比特。所以发送一个字符至少需求10比特，带来的一个好的效果是使全部的传输速率，发送信号的速率以10划分。一个最平常的替代异步起停方式的是运用高级数据 HYPERLINK baike.baidu/view/6595035.htm t _blank 链路控制协议HDLC。在RS-232规范中定义了逻辑1和逻辑0电压级数，以及规范的 HYPERLINK baike.baidu/view/634861.htm t _blank 传输速率和衔接器类型。信号大小在正的和负的315v之间。RS-232规定接近0的电平是无效的，逻辑1规定为负电平，有效负电平的信号形状称为传号marking，它的功能意义为O

19、FF，逻辑0规定为正电平，有效正电平的信号形状称为空号spacing，它的功能意义为ON。根据设备供电电源的不同，5、10、12和15这样的电平都是能够的。mark和space是从电传打字机中来的术语。电传打字机原始的通讯是一个简单的中断直流电路方式，类似与圆转盘拨号的中的信号。Marking形状是指电路是断开的，spacing形状就是指电路是接通的。一个space就阐明有一个字符要开场发送了，相应的停顿的时候，停顿位就是marking。当线路中断的时候，电传打字机不打印任何有效字符，周期性的延续收到全0信号RS-232设计之初是用来衔接 HYPERLINK baike.baidu/view/

20、1074.htm t _blank 调制解调器做传输之用，也因此它的脚位意义通常也和调制解调器传输有关。RS-232的设备可以分为 HYPERLINK baike.baidu/view/543316.htm t _blank 数据终端设备DTE，Data Terminal Equipment, For example, PC和数据通讯设备DCE，Data Communication Equipment两类，这种分类定义了不同的线路用来发送和接受信号。普通来说，计算机和 HYPERLINK baike.baidu/view/34654.htm t _blank 终端设备有DTE衔接器， HYPE

21、RLINK baike.baidu/view/1074.htm t _blank 调制解调器和打印机有DCE衔接器。但是这么说并不是总是严厉正确的，用配线分接器测试衔接，或者用试误法来判别电缆能否任务，经常需求参考相关的文件阐明。RS-232指定了20个不同的信号衔接，由25个D-sub微型D类管脚构成的DB-25衔接器。很多设备只是用了其中的一小部分管脚，出于节省资金和空间的思索不少机器采用较小的衔接器，特别是9管脚的D-sub或者是DB-9型衔接器被广泛运用绝大多数自IBM的AT机之后的PC机和其他许多设备上。DB-25和DB-9型的衔接器在大部分设备上是雌型，但不是一切的都是这样。最近，

22、8管脚的RJ-45型衔接器变得越来越普遍，虽然它的管脚分配相差很大。EIA/TIA 561规范规定了一种管脚分配的方法，但是由Dave Yost发明的被广泛运用在Unix计算机上的Yost串连设备配线规范Yost Serial Device Wiring Standard以及其他很多设备都没有采用上述任一种连线规范。1.3 RS232接口设置 HYPERLINK baike.baidu/view/716175.htm t _blank 串行通讯在软件设置里需求做多项设置，最常见的设置包括 HYPERLINK baike.baidu/view/119333.htm t _blank 波特率Bau

23、d Rate、 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验Parity Check和停顿位Stop Bit。1、 HYPERLINK baike.baidu/view/119333.htm t _blank 波特率又称鲍率：是指从一设备发到另一设备的 HYPERLINK baike.baidu/view/119333.htm t _blank 波特率，即每秒钟多少比特bits per second (bit/s)。典型的 HYPERLINK baike.baidu/view/119333.htm t _blank 波特率是300, 1

24、200, 2400, 9600, 15200, 19200等bit/s。普统统讯两端设备都要设为一样的 HYPERLINK baike.baidu/view/119333.htm t _blank 波特率，但有些设备也可以设置为自动检测波特率。2、 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验Parity：是用来验证数据的正确性。 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验普通不运用，假设运用，那么既可以做 HYPERLINK baike.baidu/view/93325.ht

25、m t _blank 奇校验Odd Parity也可以做偶校验Even Parity。 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验是经过修正每一发送字节也可以限制发送的字节来任务的。假设不作 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验，那么数据是不会被改动的。在 HYPERLINK baike.baidu/view/93328.htm t _blank 偶校验中，由于 HYPERLINK baike.baidu/view/492663.htm t _blank 奇偶校验位会被

26、相应的置1或0普通是最高位或最低位，所以数据会被改动以使得一切传送的数位含字符的各数位和校验位中“1的个数为偶数；在 HYPERLINK baike.baidu/view/93325.htm t _blank 奇校验中，一切传送的数位含字符的各数位和校验位中“1的个数为奇数。 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验可以用于接受方检查传输能否发送生错误假设某一字节中“1的个数发生了错误，那么这个字节在传输中一定有错误发生。假设 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验是正

27、确的，那么要么没有发生错误要么发生了偶数个的错误。假设用户选择数据长度为8位，那么由于没有多余的比特可被用来作为同比特，因此就叫做“无位元Non Parity。3、停顿位：是在每个字节传输之后发送的，它用来协助 接受信号方 HYPERLINK baike.baidu/view/25278.htm t _blank 硬件重同步。RS-232在传送数据时，并不需求另外运用一条传输线来传送同步信号，就能正确的将数据顺利传送到对方，因此叫做“ HYPERLINK baike.baidu/view/817251.htm t _blank 异步传输，简称UART(Universal Asynchronou

28、s Receiver Transmitter)，不过必需在每一笔数据的前后都加上同步信号，把同步信号与数据混和之后，运用同一条传输线来传输。比如数据11001010被传输时，数据的前后就需参与Start(Low)以及Stop(High)等两个比特，值得留意的是，Start信号固定为一个比特，但Stop停顿比特那么可以是1、1.5或者是2比特，由运用RS-232的传送与接纳两方面自行选择，但需留意传送与接受两者的选择必需一致。在 HYPERLINK baike.baidu/view/716175.htm t _blank 串行通讯软件设置中D/P/S是常规的符号表示。8/N/1非常普遍阐明8bi

29、t数据，没有 HYPERLINK baike.baidu/view/444171.htm t _blank 奇偶校验，1bit停顿位。 HYPERLINK baike.baidu/view/190231.htm t _blank 数据位可以设置为7、8或者9， HYPERLINK baike.baidu/view/492663.htm t _blank 奇偶校验位可以设置为无N、奇O或者偶E，奇偶校验可以运用数据中的比特bit，所以8/E/1就表示一共8位数据位，其中一位用来做奇偶校验位。停顿位可以是1、1.5或者2位的1.5是用在 HYPERLINK baike.baidu/view/119

30、333.htm t _blank 波特率为60wpm的电传打字机上的。4、 HYPERLINK baike.baidu/view/190232.htm t _blank 流量控制：当需求发送握手信号或 HYPERLINK baike.baidu/view/702953.htm t _blank 数据完好性检测时需求制定其他设置。公用的组合有RTS/CTS, DTR/DSR或者XON/XOFF实践中不运用衔接器管脚而在 HYPERLINK baike.baidu/view/166248.htm t _blank 数据流内插入特殊字符。接受方把XON/XOFF信号发给发送方来控制发送方何时发送数据

31、，这些信号是与发送数据的传输方向相反的。XON信号通知发送方接受方预备好接受更多的数据，XOFF信号通知发送方停顿发送数据直到知道接受方再次预备好。XON/XOFF普通不赞成运用，引荐用RTS/CTS HYPERLINK baike.baidu/view/1462753.htm t _blank 控制流来替代它们。 XON/XOFF是一种任务在 HYPERLINK baike.baidu/view/105503.htm t _blank 终端间的带内方法，但是必需两端都支持这个协议，而且在忽然启动的时候会有混淆的能够。 XON/XOFF可以任务于3线的接口。RTS/CTS最初是设计为电传打字机

32、和 HYPERLINK baike.baidu/view/1074.htm t _blank 调制解调器半双工协作通讯的，每次它只能一方调制解调器发送数据。 HYPERLINK baike.baidu/view/105503.htm t _blank 终端必需发送恳求发送信号然后等到 HYPERLINK baike.baidu/view/1074.htm t _blank 调制解调器回应 HYPERLINK baike.baidu/view/7026396.htm t _blank 去除发送信号。虽然RTS/CTS是经过硬件到达握手，但它有本人的优势。ASRAutomatic Send Rec

33、eive电传打字机有一个纸带读卡机。当读卡机读数据的时候字符被发提交去。ASR电传打字机里收到一个XOFF字符就关掉纸带读卡机收到一个XON字符就启动纸带读卡机。当远端系统有必要降低发送放的速率时就发出XOFF。在原始的系统中，音讯要用纸带事先预备好，传送的时间才干被缩短。那时的 HYPERLINK baike.baidu/view/10821.htm t _blank 带宽非常有限并且昂贵，有时候传输不得不推迟到晚上进展，这也正推进了简明电报表达的开展。在有些早期的 HYPERLINK baike.baidu/view/81485.htm t _blank 小型机中，ASR纸带读卡机和纸带穿

34、孔器也是独一的恢复程序的方法。1.4 RS232的缺陷1接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1为-3 -15V；逻辑“0：+3 +15V ， HYPERLINK baike.baidu/view/1045377.htm t _blank 噪声容限为2V。即要求接纳器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0，低于-3V的信号作为逻辑“1，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负 。与TTL电平不兼容故需运用电平转换电路方能与TTL电路衔接。2 HYPERLINK baike.baidu/view/634861.htm t _blank 传

35、输速率较低，在 HYPERLINK baike.baidu/view/817251.htm t _blank 异步传输时， HYPERLINK baike.baidu/view/119333.htm t _blank 波特率为20Kbps；3接口运用一根信号线和一根信号前往线而构成共地的传输方式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗 HYPERLINK baike.baidu/view/292888.htm t _blank 噪声干扰性弱。4传输间隔 有限，最大传输间隔 规范值为50英尺，实践上也只能用在15米左右。第二章 USB接口通用串行总线接口2.1 USB接口定义 HYPERLINK

36、baike.baidu/view/474321.htm t _blank 通用串行总线英文：Universal Serial Bus，简称USB是衔接外部安装的一个 HYPERLINK baike.baidu/view/69108.htm t _blank 串口汇流排规范，在计算机上运用广泛，但也可以用在机顶盒和游戏机上，补充规范On-The-GoOTG使其可以用于在便携安装之间直接交换资料。USB是一个外部总线规范，用于规范电脑与外部设备的衔接和 HYPERLINK baike.baidu/view/20429.htm t _blank 通讯。USB接口即插即用和 HYPERLINK bai

37、ke.baidu/view/7091.htm t _blank 热插拔功能。USB接口可衔接127种 HYPERLINK baike.baidu/view/1162088.htm t _blank 外设，如鼠标和键盘等。USB是在1994年底由 HYPERLINK baike.baidu/view/15281.htm t _blank 英特尔等多家公司结合在1996年推出后，已胜利替代串口和 HYPERLINK baike.baidu/view/702464.htm t _blank 并口，已成为当今电脑与大量智能设备的必配接口。USB版本阅历了多年的开展，到如今曾经开展为3.0版本。2.2开

38、展历程2.2.1 USB 1.0USB 1.0是在1996年出现的，速度只需1.5Mb/s(位每秒)； 1998年晋级为USB 1.1，速度也大大提升到12Mb/s，在部分旧设备上还能看 HYPERLINK baike.baidu/picview/26083/26083/0/3bc6f75031eb80471c279.html t _blank 到这种规范的接口。 HYPERLINK baike.baidu/view/147754.htm t _blank USB1.1是较为普遍的USB规范，其高速方式的传输速率为12Mbps，低速方式的传输速率为1.5Mbpsb是Bit的意思，b/s 普通表

39、示位传输速度，bps 表示位传输速率，数值上相等。B/s与b/s，BPS(字节每秒)与bps位每秒不能混淆。1MB/s兆字节/秒=8Mbps兆位/秒，12Mbps=1.5MB/s，大部分MP3为此类接口类型。22.2.2 USB2.0USB2.0规范是由USB1.1规范演化而来的。它的传输速率到达了480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。 HYPERLINK baike.baidu/view/36564.htm t _blank USB 2.0中的“加强主机控制器接口EHCI定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.

40、1设备。也就是说，一切支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上运用而不用担忧兼容性问题，而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接运用。运用USB为打印机运用带来的变化那么是速度的大幅度提升，USB接口提供了12Mbps的衔接速度，相比并口速度提高到达10倍以上，在这个速度之下打印文件传输时间大大缩减。USB 2.0规范进一步将接口速度提高到480Mbps，是普通USB速度的20倍，更大幅度降低了打印文件的传输时间。2.2.3 USB 3.0由Intel、 HYPERLINK baike.baidu/view/2353.htm t _blank 微软、惠普、 HYPERLIN

41、K baike.baidu/view/28784.htm t _blank 德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的 HYPERLINK baike.baidu/view/1164521.htm t _blank USB 3.0Promoter Group宣布，该组织担任制定的新一代USB 3.0规范曾经正式完成并公开发布。USB3.0也被以为是SuperSpeedUSB为那些与PC或音频/高频设备相衔接的各种设备提供了一个规范接口。从键盘到高吞吐量磁盘驱动器，各种器件都可以采用这种低本钱接口进展平稳运转的即插即用衔接，用户根本不用花太多心思在上面。新的USB3.0在坚持与USB2.0的

42、兼容性的同时，还提供了下面的几项加强功能： 极大提高了带宽高达5Gbps全双工USB2.0那么为480Mbps半双工 实现了更好的电源管理 可以使主机为器件提供更多的功率，从而实现USB充电电池、LED照明和迷他风扇等运用。 可以使主机更快地识别器件 新的协议使得数据处置的效率更高USB3.0可以在存储器件所限定的存储速率下传输大容量文件如HD电影。例如，一个采用USB3.0的闪存驱动器可以在15秒钟将1GB的数据转移到一个主机，而USB2.0那么需求43秒。2.3 接口引脚引见USB是一种常用的pc接口，他只需4根线，两根电源两根信号，故信号是串行传输的，usb接口也称为串行口， HYPER

43、LINK baike.baidu/view/460899.htm t _blank usb2.0的速度可以到达480Mbps。可以满足各种工业和民用需求.USB接口的输出电压和电流是： +5V 500mA 实践上有误差，最大不能超越+/-0.2V 也就是4.8-5.2V 。usb接口的4根线普通是下面这样分配的，需求留意的是千万不要把正负极弄反了，否那么会烧掉usb设备或者电脑的 HYPERLINK baike.baidu/view/16636.htm t _blank 南桥芯片：黑线：gnd 红线：vcc 绿线：data+ 白线：data- HYPERLINK baike.baidu/pic

44、view/26083/26083/0/a8405208221aa3bd0a7b82e2.html t _blank HYPERLINK baike.baidu/picview/26083/26083/0/a8405208221aa3bd0a7b82e2.html t _blank o 查看图片 USB接口定义图USB接口定义 颜色普通的陈列方式是：红白绿黑从左到右定义：红色USB电源： 标有VCC、Power、5V、5VSB字样白色USB数据线：负DATA-、USBD-、PD-、USBDT-绿色 HYPERLINK baike.baidu/view/2333286.htm t _blank U

45、SB数据线：正DATA+、USBD+、PD+、USBDT+黑色地线： GND、Ground2.4 USB种类随着各种数码设备的大量普及，特别是MP3和 HYPERLINK baike.baidu/view/50.htm t _blank 数码相机的普及，我们周围的USB设备渐渐多了起来。然而这些设备虽然都是采用了USB接口，但是这些设备的数据线并不完全一样。这些数据线在衔接PC的一端都是一样的，但是在衔接设备端的时候，通常出于体积的思索而采用了各种不同的接口。下面简单引见Mini类型sub接口的各种运用。2.4.1 Mini B型5Pin HYPERLINK baike.baidu/picvi

46、ew/26083/26083/0/d478a80011c326b7e950cdc5.html t _blank 这种接口可以说是最常见的一种接口了，这种接口由于防误插性能出众，体积也比较小巧，所以正在博得越来越多的厂商青睐，如今这种接口广泛出如今 HYPERLINK baike.baidu/view/6239.htm t _blank 读卡器、MP3、数码相机以及 HYPERLINK baike.baidu/view/21123.htm t _blank 挪动硬盘上。2.4.2 HYPERLINK baike.baidu/picview/26083/26083/0/6398ecd3a11a0d

47、efa9ec9acc.html t _blank o 查看图片 Mini B型4Pin这种接口常见于以下品牌的数码产品：奥林巴斯的C系列和E系列，柯达的大部分数码相机，三星的MP3产品(如Yepp)，SONY的DSC系列，康柏的IPAQ系列产品Mini B型4Pin还有一种方式，那就是Mini B型4Pin Flat。顾名思义，这种接口比Mini B型4Pin要更加扁平，在设备中的运用也比较广泛。2.4.3 Mini B型8Pin Round HYPERLINK baike.baidu/picview/26083/26083/0/148f28d3b3f3693f3bf3cf2f.html t

48、_blank 这种接口和前面的普通型比起来，就是将原来的D型接头改成了圆形接头，并且为了防止误插在一边设计了一个凸起。这种接头可以见于一些Nikon的数码相机，CoolPix系列比较多见。虽然Nikon不断坚持用这种接口，但是在一些较新的机型中，例如D100和CP2000也都采用了普及度最高的Mini B型5Pin接口。2.4.4 HYPERLINK baike.baidu/picview/26083/26083/0/4e83cb62d377f9ede7113ad7.html t _blank o 查看图片 Mini B型8Pin 24 HYPERLINK baike.baidu/picvie

49、w/26083/26083/0/4e83cb62d377f9ede7113ad7.html t _blank 这种接口也是一种比较常见的接口了，例如我们熟习的iRiver的著名的MP3系列，其中号称“铁三角的180TC，以及该系列的很多其他产品采用的均是这种接口。这种接口的运用范围也还算是广，不过从iRiver自3XX系列全面换成Mini B型5Pin的接口后，这种规格明显没有Mini B型5Pin抢眼了。2.4.5 Micro USBMicro USB是 HYPERLINK baike.baidu/view/36564.htm t _blank USB 2.0规范的一个便携版本，比部分手机运

50、用的 HYPERLINK baike.baidu/view/1665157.htm t _blank Mini USB接口更小， HYPERLINK baike.baidu/view/6692364.htm t _blank Micro-USB4是Mini-USB的下一代规格，由USB规范化组织美国USB Implementers ForumUSB-IF于2007年1月4日制定完成。Micro-USB 支持OTG，和Mini-USB一样，也是5pin的。Micro系列的定义包括规范设备运用的Micro-B系列插槽；OTG设备运用的Micro-AB插槽；Micro-A和Micro-B插头，还有线

51、缆。Micro系列的独特之处是他们包含了不锈钢外壳，万次插拔不成问题。2021年10月26日在瑞士日内瓦举行的国际电联ITU-T第五研讨组(SG5)全会上完成了通用挪动终端及其它ICT设备的电源适配器和充电器方案框架规范讨论并经过，并恳求进入报批程序。这实践意味着全球都将一致手机充电器规范。2.5 USB优点1、可以热插拔。就是用户在运用外接设备时，不需求关机再开机等动作，而是在电脑任务时，直接将 HYPERLINK baike.baidu/view/854.htm t _blank USB插上运用。2、携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄见长，对用户来说，随身携带大量数据时，很方便。当然U

52、SB HYPERLINK baike.baidu/view/4480.htm t _blank 硬盘是首要之选了。3、规范一致。大家常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机 HYPERLINK baike.baidu/view/7818.htm t _blank 扫描仪，可是有了USB之后，这些运用外设统统可以用同样的规范与个人电脑衔接，这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。4、可以衔接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口，可以同时衔接几个设备，假设接上一个有四个端口的USB HUB时，就可以再连上；四个USB设备，以此类推，尽可以连下去，将他家的设备都同时

53、连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注：最高可衔接至127个设备)。第三章 IrDA(红外线接口3.1 IrDA接口定义IrDA是红外数据组织Infrared Data Association的简称，目前广泛采用的IrDA红外衔接技术就是由该组织提出的.到目前为止，全球采用IrDA技术的设备超越了5000万部。 IrDA曾经制定出物理介质和协议层规格，以及2个支持IrDA规范的设备可以相互监测对方并交换数据。 初始的IrDA1.0规范制定了一个串行，半双工的同步系统，传输速率为2400bps到115200bps，传输范围1 m，传输半角度为15度到30度。最近IrDA扩展了其物理层规格使数据传

54、输率提升到4Mbps。PXA27x就是运用了这种扩展了的物理层规格。3.2 IrDA协议分析IrDA数据协议由物理层，链路接入层和链路管理层三个根本层协议组成，另外，为满足各层上的运用的需求，IrDA栈支持IrLAP, IrLMP, IrIAS, IrIAP, IrLPT, IrCOMM,IrOBEX和IrLAN等。3.2.1 IrDA红外串行物理层协议：IrPHY定义了4Mb/s以下速率的半双工衔接规范。在IrDA物理层中，将数据通讯按发送速率分为三类：SIR、MIR和FIR。串行红外SIR的速率覆盖了RS-232端口通常支持的速率9600bps1152Kbps。MIR可支持0.576Mbp

55、s和1.152Mbps的速率；高速红外FIR通常用于4Mbps的速率，有时也可用于高于SIR的一切速率。4Mb/s衔接运用4PPM编码，1.152Mb/s衔接运用归零OOK编码，编码脉冲的占空比为0.25。115.2kb/s以及以下速率的衔接运用占空比为0.1875的归零OOK编码。3.2.2 IrLAP红外链路接入协议：IrLAP定义了链路初始化、设备地址发现、建立衔接其中包括比特率的一致、数据交换、切断衔接、链路封锁以及地址冲突处理等操作过程。它是从异步数据通讯规范高级数据链路控制HDLC协议演化而来的。IrLAP运用了HDLC中定义的规范祯类型，可用于点对点和点对多的运用。IrLAP的最

56、大特点是，由一种协商机制来确定一个设备为主设备，其他设备为从设备。主设备探测它的可是范围，寻觅从设备，然后从那些相应它的设备中选择一个并试图建立衔接。在建立衔接的过程中，两个设备彼此协调，按照它们共同的最高通讯才干确定最后的通讯速率。以上所说的寻觅和协调过程都是在9.6kbps的波特率下进展的。3.2.3 IrLMP红外链路管理协议：IrLMP是IrLAP之上的一层链路管理协议，主要用于管理IrLAP所提供的链路衔接中的链路功能和运用程序以及评价设备上的效力，并管理如数据速率、BOF的数量帧的开场及衔接转换向时间等参数的协调、数据的纠错传输等。3.2.4 IrIAS,IrLPT,IrCOMM,

57、IrOBEX,IrLAN是建立在IrLAP之上的运用。3.3 IrDA建立衔接的过程当 IrDA被建立时,它为本人设置以下目的：“建立可互操作的，廉价的红外线资料互连规范能维持无衔接的， 定向无线电传送的运用者模型，能顺应活动的宽带的的要衔接到外围设备和主机的运用。IrDA选择短射程的、无衔接的、点对点定向的红外线通讯模型有两主要的缘由。1. 第一,它初始的目的市场为支持IrDA的设备将是可挪动的2. 第二, IrDA选择这个通讯模型由于它最低的价钱。IrDA建立衔接通讯分四个阶段1. 设备发现和地址解析发现过程是IrDA 设备查明在通讯范围能否有其它设备的过程。 在此情况下，发现范围内一切设

58、备的地址，也就是IrLAP操控的设备序号， 也有的是由IrLMP层指定的。哪个设备的发现程序占有时间槽， 那个设备就控制发现过程。当范围内有多个设备时，这种分槽的方法减少了冲突的能够性。在等待560ms后普通断开方式规那么，初始设备在每个时间槽的头部开场发现过程， 并广播帧标志。当听到初始发现槽时， 设备将随机选择一个呼应。当设备接纳到它选择槽的帧标志时，传送一个发现呼应帧。 在发现过程中一切的帧都采用HDLC的无编号的交换标识XID类型。假设参与发现过程的设备有反复的地址，那就需启动地址解析过程。 地址解析过程与发现过程类似，它用探测地址冲突来启动过程，仅解析有冲突的地址。 初始设备向冲突的

59、地址传送地址解析XID命令，这个地址的设备选择另一个随机地址和槽呼应。 初始这像以前一样传送槽标志，而原先地址冲突的设备选择恰当的槽呼应。 一旦过程终了，每个设备将有独一地址。假设仍有冲突，此过程反复进展。2. 链接建立一旦发现和地址解析过程完成后，运用层可以决议它希望衔接到哪一个被发现的设备。 运用层将发一个衔接恳求，它最终选择调用适当的IrLAP效力原语。 IrLAP层衔接远程设备是采用发送带轮换查询位poll bit的设置正常呼应方式SNRM的命令帧。 假设远程的设备能接受衔接，它将发送一个带中止位的无编号应对呼应帧， 指示衔接曾经被接受。在正常环境下，启动衔接的设备发送SNRM是主设备

60、，其它设备是从设备。3. 信息交换和链接复位信息交换过程的操作真实主从方式下进展的，就是主设备控制从设备的访问。 主设备发出命令帧，从设备呼应。为了保证在同一时间里只需一个设备能传送帧， 一个传送答应令牌在主、从设备间交换。一个传送答应令牌在主、从设备间交换。 主设备经过发送带轮换查询位的控制帧传送一个传送答应令牌给从设备， 从设备经过带终了位的呼应帧前往令牌。传送数据时，从设备保管令牌， 一旦数据传输终了或到达最长转换时间，它必需将令牌前往主设备。 当然，主设备也受最长传送时间的限制，但没有数据传送时，主设备允许保管令牌。4. 链接终止一旦数据传输完，主、从设备之一将断开链接。假设主设备希望