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$ D/ A/ J) Z/ T f. {* S 如上图所示,PWM1和PWM2是两个不同的时钟信号,大家可以看一下这两个时钟的周期明显是不一样的。我们让这两个时钟都同时从A时刻起步,大家可以看一下,到达B时刻的时候PWM1和PWM2已经反相了,到达C时刻的时候PWM1和PWM2又变成同相了。大家可以看一下,到达C时刻的时候,PWM2的周期数已经比PWM1多了一个了,那么多出来的这个时钟周期就会出现无法和数据位匹配的情况。反过来对于数据来说,也就是会出现数据错乱的现象。
但是SPI和UART通信的双方有一条时钟线相连,通过这条时钟线他们实现了严格的时序匹配。因为双方时序完全一致,那么在数据采样、移位以及存储的时候,就不可能出现数据错乱的情况。某种意义上时钟有多快,数据传输的速度就会有多快。当然实际应用中,SPI和I2C数据传输的速度,还受到通信接口本身器件特性(结电容)、CPU处理数据的速度、存储器存储数据的速度以及布线等因素的影响,具体的数据传输速度是考虑了诸多因素之后确定的一个值,我们需要具体应用具体分析。
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对于Uart来说,为什么通信双方的波特率需要设置的是一样的呢?波特率是不是就是数字信号采样的速率,如果通信双方采样的速率不一样,很显然会导致错误的结果。我们假定UART发送方的波特率是9600,接收方的波特率是19200。发送方发送的数据是“0101 0001”,那接收方会接收到什么数据呢?我们这里接收方数据采样的速率是不是发送方的两倍呀,大家可以看下面的图。
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5 r* x3 S9 I6 E8 Y接收方数据采样出来的数据是不是“0011 0011”呀,是不是发送方的每个数据才接收方采样了两次呀,而且停止位是不是还出现了错误。这个例子从侧面说明了,发送方和接收方波特率必须一致的原因。
异步通信,相比同步通信,还有一个缺点,那就是说信号传递的速度相对较慢。在UART协议中,每个字符都需要起始位和停止位作为字符和开始和结束的标志,另外还有一个校验位,这些辅助设施大约增加了20%的信息位,以至占用了信号传输的时间,所以通信的速度就上不去。
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