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1、第一堂UART通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器，是 电脑硬件的一部分。将资料由串行通信与并行通信间作传输转换，作为并行输入成为串行输出的芯片，通常集成于其他通讯接口的连结上RS232RS-232-C 接口标准的特点：（1）采用负逻辑，即，逻辑“1”为-15V-5V，逻辑“0”为+5V+15V 。（2）采用全双工方式由于 RS-232 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与 TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路
2、方能与 TTL 电路连接。（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。现在由于采用新的 UART 芯片16C550 等，波特率达到115.2Kbps。（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50 米，实际上也只能用在 15米左右。（5）RS-232 只允许一对一通信，而 RS-485 接口在总线上是允许连接多达128 个收发器。RS485在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用 RS-485 串行总线。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上
3、总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV 的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485采用 半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用 RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。针对 RS-232-C 的不足，新标准 RS-485具有以下特点：（1）RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差 +2V+6V 表示，逻辑“0”以两线间的电压差-6V-2V 表示。接口信号电平比 RS-232-C 降低了，就不容易损坏接口电路芯片，且该电平与 T
4、TL 电平兼容，刻方便与 TTL 电路连接。（2）数据最高传输速率为：10Mbps（3）RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力强，即抗噪声性能好。（4）RS-485接口的最大传输距离标准值4000英尺，实际上可达3000米。（5） RS-232-C 接口在总线上只允许连接一个收发器，即单站能力；而 RS-485接口在总线上只允许连接多达128个收发器，即具有多站能力，这样用户可以利用单一的 RS-485接口方便地建立设备网络。RS422RS-422和 RS-485电路原理 基本相同，都是以差动方式发送和接受，不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因，
5、这正是二者与 RS232的根本区别，因为RS232是单端输入输出， 双工 工作时至少需要数字地线 。发送线和接受线三条线（异步传输） ，还可以加其它控制线完成同步等功能。RS-422通过两对 双绞线 可以全双工工作收发互不影响，而 RS485只能半双工工作，发收不能同时进行，但它只需要一对双绞线。RS422和 RS485在19kpbs 下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。RS-422 的电气性能与 RS-485完全一样。主要的区别在于：RS-422 有4 根信号线：两根发送（Y、Z） 、两根接收（ A、B） 。由于 RS-422 的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工） ；
6、RS-485 有 2 根信号线：发送和接收。三者的区别 RS232是全双工的，RS485是半双工的，RS422是全双工的。 RS485与 RS232仅仅是通讯的物理协议（即接口标准）有区别，RS485 是差分传输方式，RS232是单端传输方式，但通讯程序没有太多的差别。PC 机上已经配备有 RS232，直接使用就行了，若使用 RS485通讯，只要在 RS232端口上配接一个 RS232转 RS485的转换头就可以了。TTLTTL 电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用 二进制规定，+5V 等价于逻辑“1” ，0V 等价于逻辑“0” ，这被称做 TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是
7、计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术COMSTTL 电平,TTL 的电源工作电压是5V ，所以 TTL 的电平是根据电源电压5V 来定的。CMOS电平，CMOS 的电源工作电压是3V - 18V，CMOS 的电源工作电压范围宽，如果你得 CMOS 的电源工作电压是12V，那么这个 CMOS 的输入输出电平电压要适合 12V 的输入输出要求。即 CMOS 的电平，要看你用的电源工作电压是多少，3v - 18V，都在 CMOS 的电源工作电压范围内，具体数值，看你加在 CMOS 芯片上的电源工作电压是多少。SPISPI(Serial Peripheral Interface-串行外设
8、接口) 总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使 MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。SPI 有三个寄存器分别为：控制寄存器 SPCR，状态寄存器 SPSR，数据寄存器 SPDR。外围设备包括 FLASHRAM、网络控制器、LCD 显示驱动器、 A/D 转换器和 MCU 等。 SPI 总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCLK ） 、主机输入/从机输出数据线 MISO、主机输出/ 从机输入数据线 MOSI 和低电平有效的从机选择线NSS(有的 SPI 接口芯片带有中断信号线 INT、有的 SPI 接口芯片没有主机输出/ 从
9、机输入数据线 MOSI)。光耦1. 光耦器件及原理 光电耦合器（简称光耦）是以光为媒介把输入端信号耦合到输出端，来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管 LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内，将它们的光路耦合在一起，当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电光电”转换。输入和输出之间不共地，因此广泛地应用于需要信号隔离的电路中。 稳压器稳压器有以下几部分组成：1、调整电路；2、取样电路；3、取样放大；4、基准电路；稳压过程：设输出电压已达到预设电压。当输出电压变化时，取样电路取得样本经取样放大与基准电路比较判断输出电压是
10、向高了变化还是向低了变化，并判断变化量，由此控制调整电路工作，促使调整电路调整输出电压向低或高变化，直到输出达到预设电压。LDOLDO 是 low dropout regulator，意为低压差线性稳压器，是相对于传统的线性稳压器来说的。传统的线性稳压器，如78xx 系列的芯片都要求输入电压要比输出电压高出 2v3V以上，否则就不能正常工作。但是在一些情况下，这样的条件显然是太苛刻了，如5v 转3.3v,输入与输出的压差只有1.7v，显然是不满足条件的。针对这种情况，才有了 LDO 类的电源转换芯片。线性稳压器（Linear Regulator）使用在其线性区域内运行的晶体管或 FET，从应用
11、的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。其产品均采用小型封装，具有出色的性能，并且提供热过载保护、安全限流等增值特性，关断模式还能大幅降低功耗。12线性稳压器原理线性稳压器的基本电路如图所示，该电路由串联调整管 VT、取样的 ESR 的需求构成了外部极。两个主导极点治疗会影响设备的性能，并会构成闭环重大影响的稳定性。线性稳压器原理图3线性稳压器作用线性稳压器的突出优点是具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流。它的外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。新型线性稳压器可达到以下指标：30V 输出噪声、60dB PSRR、6A 静态电流及100mV 的压差。线性稳压器能够实现这些特
12、性的主要原因在于内部调整管采用了 P 沟道场效应管，而不是通常线性稳压器中的 PNP 晶体管。P 沟道的场效应管不需要基极电流驱动，所以大大降低了器件本身的电流；另一方面，在采用 PNP 管的结构中，为了防止 PNP 晶体管进入饱和状态降低输出能力，必须保证较大的输入输出压差；而 P 沟道场效应管的压差大致等于输出电流与其导通电阻的乘积，极小的导通电阻使其压差非常低。当系统中输入电压和输出电压接近时，线性稳压器是最好的选择，可达到很高的效率。所以在将锂离子电池电压转换为3V 电压的应用中大多选用线性稳压器，尽管电池最后放电能量的百分之十没有使用，但是线性稳压器仍然能够在低噪声结构中提供较长的电
13、池寿命。常用线性稳压芯片： ADM666 LM3480 MC78PC30 TPS76801Q AS2810 NCV4949SOT23定义：SOT（Small Out-Line Transistor）小外形晶体管。一种表面贴装的封装形式，一般引脚小于等于5个。根据表面宽度的不同分为两种，一种宽度为1.3mm ，一种宽度为1.6mm。对应的 Socket 型号分别为4330 121和4331 121。使用时需要注意。FET场效应晶体管（Field Effect Transistor 缩写(FET) ）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件。根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内阻极高，采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧，属于电压控制型器件。
