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电路设计03

上次讲了最小系统,mcu有了最小系统之后,当然是要学习新的知识与外部通信。
要想通信,得知道从哪里怎么样去哪里,从哪里是gpio,怎么样是遵循uart规则uart里面的标准,到哪里,与谁相连。
先说uart规则你只用记住它是一个通道,它有两条线,分别是uart里面的R开头的rx线,t开头的tx线。这里r的意思是receive,显然是接收,t是Transmit转发的意思,这个通道可以接收和转发信息。那他转发的是什么样的信息呢?我们知道。电路只能理解零和一,也就是高低高低这样的电平信号。0显然代表低电平,一般是0v。1代表高电平,一般是3.3v,有时是5v。那要传输这种高低电平的信号,怎么知道从哪里开始呢?此时波特率出现,波特率里的波特代表几位几位,率肯定是速率,因此我们可以理解波特率就是表达传出或者传入的01,每秒传递多少01这样的位,那信号怎么表示呢?用8N1,8就是传递的数据位,N就是没有校验码,1就是结束位,所以由开始的零和结束的一中间包裹着传递的数据。而且这个uart串口的通道,不仅可以做通信,它还可以告诉我们此时调试的状态是怎样的。(print打印出来)
再说uart里的标准,什么标准,电平高低标准,比如TTL(L是logic逻辑)要是想和电脑的USB通信如何做到呢?那就需要USB转串口线以及我们上面提到的Tx线和rx线。以及GND,电气标准,为了让他们处于相同的电压。所以mcu的ttl要和电脑的USB通信需要这三根线。
通信哪段连接哪端?Tx transmit转发也就是在说,rx receive接收也就是在听,那如果电脑的tx连接mcu的tx会发生什么呢?也就是两端都在一个劲的说话,那无法接收任何消息了,所以通信会失效。所以通信失效的时候,一定要想到有没有可能是接错了?
uart的标准还有哪些上面的TTL,距离短,抗高扰弱,所以此时又出现了一个新的加强的rs232。rs232中零代表正12伏,一代表-12伏,他抗干扰的能力强一点,适用于15m之外的通信。但mcu是0~3.3伏工作,所以要出现一个中间人,做转换,经典的用max232。在此之后又出现了更强的rs485,适用于工业级的,它抗干扰能力更强。可以传输更远。因为它的逻辑是差分信号,用ab两端的电压差。
总结一下,串口标准还有TTL,比他强的rs232,以及更强的rs485。

讲完uart通道的规则和标准后,uart要配置gpio引脚为发送或者接收。
gpio是什么?Io我们会想到输入与输出input output。如果io口直接连接LED会发生什么?我们知道LED是个二极管,他如果达到某个电压,它的电流会急速增大。当io口接入3.3伏的时候,他大了1.3伏。电流一定会急速增大,导致烧掉。所以需要电阻来限制一下这个电流,达到降压的作用。需要降多少1.3伏假设此时电流是10mA,也就是需要放一个130欧的电阻,也就是io口不能直接连接LED需要一个中间电阻。
Gpio所有数字电路都有上拉电阻,下拉电阻和悬空。如果io口直接连接按键,此时悬空,由于空气中有很多电磁信号干扰,悬空时可能会触发零或者触发一,所以此时调试状态一定是0101随机变化。所以我们要外加电阻,可以接上拉电阻也可以接下拉电阻。Mcu本身内部有上拉电阻,那为什么外面还要接一层呢?因为做两层保障。

所以mcu要和外界通信,需要用通道的规则标准来配置mcu的gpio。

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