第2章 嵌入式硬件基础(2)

CPCI

CPCI（Compact PCI）

PICMG协会于1994提出来的一种总线接口标准，面向嵌入式设备

解决了VME与PCI总线不兼容问题，与PCI完全兼容

高可靠性（99.999%）、低价位热插拔（hot swap）

PC104

PC104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线，实质上就是一种紧凑型的IEEE-P996（ISA）。

PC104 有两个版本，8 位和16 位，分别与PC 和PC/AT 相对应。PC104PLUS 则与PCI总线相对应。

2IC

PHILIPS 开发了一种用于内部IC控制的简单的双向两线

串行总线I2C(Inter-Integrated Circuit )

最高速率100Kbps，25英尺，最多可支持40

个设备

数据线时钟线

CAN（Controller Area Network）

80年代末，由德国Bosch公司最先提出

被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU 之间交换信息，形成汽车电子控制网络。

发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN 控制装置。使用CSMA/CD协议

40米以内，1Mbps；10Km，5Kbps；理论上可以支持无限多个设备

可靠性高，误码率为10-11抗电磁干扰性强

高速输入与输出接口

IrDA/FastIrDA（Infrared Data Association ）

红外线发光二极管

发射接受

硅晶PIN光检二极管

控制电路

IrDA 1.0和1.1装置的通讯距离可达1公尺，误码率为10-9，光源外围的最大亮度为10klux （勒克

斯）

红外传输特点

距离

小于一米9.6~115K bps1~4M bps16M bps

低速

高速

工业高速

红外芯片接口

Bluetooth 接口

功耗低

100M，100mW10M，2.5mW1M，1mW

优势: 世界范围内可用

劣势: 与IEEE 802.11b产品相互干扰

2.4-2.4835GHz (使用ISM频段)

声音和数据传输，总带宽为1Mbps成本低

低于US$5/蓝牙芯片

蓝牙和红外线的比较：篮牙接口传输距离传输特性安全机制移动性传输速率价格 10米可以以任何角度传输具有完整安全机制可以在嵌入式系统移动时进行传输 1Mbps 5美元 1米只能在一定角度(15度)内进行传输安全性底需要在静止状态下进行传输 4Mbps 1~2美元

红外接口

USB（Universal Serial Bus ）

IBM、Compaq、Nortel、NEC、Intel以及Microsoft联合

距离<5 米，Hub<30米

树拓扑结构，127个点，4线（2根电源线，2根数据线）

低速USB1.1，1.5 M bpsUSB 2.0 速率高达480Mbps支持热插拔和即插即用

Ethernet/Fast Ethernet

802.3

10M/100M Ethernet100m，RJ45接口MAC层协议

CSMA/CD

IEEE1394

起源于APPLE公司1986年提出的FireWireMPU与多媒体设备连接接口20~400M bps，高速串行总线P1394b 1.6Gbps, 100米支持63个器件，长度<4.5米热插拔，即插即用

Sony：iLink；TI：LynxApple：FireWire

LCD显示器

Liquid Crystal Display，液晶显示器液晶介于固态和液态

液晶棒状分子在外加电场的作用下排列状态发生变化，使得通过液晶显示器件的光被调制，从而在显示屏上呈现出不同颜色。每个显示象素都可以单独被电场控制。适用于低压、微功耗电路

LCD显示器类型

段式液晶

常见段式液晶的每字为8 段组成，即8 字和一点，只能显示数字和部分字母。字符型液晶是用于显示字符和数字的又将其分为TN、STN（DSTN）、TFT 等几类

字符型液晶

图形点阵式液晶

触摸屏

嵌入式系统中的触摸屏分为电阻式、电容式和电感式三种

其中电阻式触摸屏最为常用

电阻触摸屏的工作部分一般由三部分组成，两层透明的阻性导体层、两层导体之间的隔离层、电极

触摸屏工作时，上下导体层相当于电阻网络，当某一层电极加上电压时，会在该网络上形成电压梯度。

如有外力使得上下两层在某一点接触，则在电极未加电压的另一层可以测得接触点处的电压，从而知道接触点处的坐标。

电容式触摸屏

电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO （氧化铟锡），四个角引出四个电极。

当用户触摸电容屏时，由于人体电场，用户手指和工作面形成一个耦合电容，

因为工作面上接有高频信号，于是手指会吸收一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出，

理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算，得出位置