Шины связи. Высокоуровневые интерфейсы

В предыдущем разделе мы преимущественно говорили о механизме формирования цифрового сигнала. Логично описывать такой сигнал битом. При заданном сценарии приема и передачи информации по однобитному порту мы сталкиваемся с низкой скоростью порта. Логичным выходом из данного положения может быть:

Первый подход обычно используется в специальной аппаратуре, такой как аудиотехника или аналоговые радиопередатчики. Мы же поговорим о втором подходе. В нем достаточно часто вводится линия синхросигнала, позволяющая сообщить о подготовке данных к считыванию. Это увеличивает как скорость, так и стабильность передачи.

Интерфейсы с синхросигналом называются синхронными. Сигналы с полезной нагрузкой можно разделить на линии передачи данных и адресные линии. Адресные линии выделяются отдельно для достижения максимальной скорости передачи за счет прямого доступа к памяти. Примером такого интерфейса может служить PCI, знакомый многим по домашним МК. В интерфейсах МК, как правило, не встречаются адресные линии. Наиболее распространенные синхронные интерфейсы для МК — I2C и SPI.

Используются также асинхронные интерфейсы. Самым распространенным является UART, включающий в себя исключительно линию приема и передачи данных. Пакеты данных разделяются передачей стартовой и завершающей последовательностью битов и складываются в буфер приемопередатчика. Ввиду отсутствия синхросигнала важно правильно инициализировать приемопередатчики, поскольку они ожидают получение нового бита с определенной частотой.