硬件知识点

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1、串口和并口
（1）串口：串口是一个泛称，简单来说就是串行端口，什么是串行？与并行相对应，串行就是将一条数据线分时复用，在不同的时刻传递不同的数据，从而达到减少数据线的目的。UART、RS232、RS485都遵循类似的通信时序协议，因此都被通称为串口。
（2）并口：略

2、内部总线、系统总线和外部总线
（1）内部总线：内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连，如I2C总线（双向两线制总线协议标准）与SPI总线。

I2C总线与SPI总线对比：

• I2C是半双工，SPI是全双工。
• I2C支持多主多从模式，而SPI只能有一个主机。
• 从GPIO占用上来看，I2C占用更少的GPIO，更节省资源。
• I2C有应答响应机制，数据可靠性更高，SPI没有应答机制。
• I2C速率不会太高，最高速率3.4Mbps，SPI可以达到很高的速率。
• I2C通过器件地址来选择从机，从机数量的增加不会导致GPIO的增加，而SPI通过CS选择从机，每增加一个从机就要多占用一个GPIO。
• SPI协议在SCLK边沿进行数据采样，I2C在SCL高电平器件进行数据采样。
• 两者大多都应用于板内器件短距离通讯。

（2）系统总线：系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的互连。
（3）外部总线：外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连。

3、UART口、COM口、USB口
UART口、COM口、USB口指的是物理接口形式(硬件)。
（1）UART接口：通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，UART是串口收发的逻辑电路。
（2）COM口：特指台式计算机或一些电子设备上的D-SUB外形(一种连接器结构，VGA接口的连接器也是D-SUB)的串行通信口，应用了串口通信时序和RS232的逻辑电平。
（3）USB口：通用串行总线，和串口完全是两个概念。虽然也是串行方式通信，但由于USB的通信时序和信号电平都和串口完全不同，因此和串口没有任何关系。

4、TTL、CMOS、RS232、RS485、RS644（LVDS）
TTL、CMOS、RS232、RS485、RS644（LVDS）都是一种逻辑电平的表示方式
（1）TTL与CMOS：这两种信号0对应某个低电平，1对应某个高电平。
（2）RS232：电子工业协会制定的异步传输标准接口，同时对应着电平标准和通信协议（时序），其电平标准：+3V～+15V对应0，-3V～-15V对应1。RS232 的逻辑电平和TTL 不一样但是协议一样。
（3）RS485：一种串口接口标准，为了长距离传输采用差分方式传输，传输的是差分信号，抗干扰能力比RS232强很多。两线压差为-(2～6)V表示0，两线压差为+(2～6)V表示1。
（4）RS644（LVDS）：一种低振幅差分信号技术。电流驱动，通过端口电阻获得压差。它使用幅度非常低的信号（约350mV）通过一对差分PCB走线或平衡电缆传输数据。它能以高达数千Mbps的速度传送串行数据。由于电压信号幅度较低，而且采用恒流源模式驱动，故只产生极低的噪声，消耗非常小的功率，甚至不论频率高低功耗都几乎不变。此外，由于LVDS以差分方式传送数据，所以不易受共模噪音影响。

5、同步通信和异步通信
（1）同步通信：同步通信是一种比特同步通信技术，要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号，只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。
（2）异步通信：相对于同步通信，异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时隙可以是任意的，当然，接收端必须时刻做好接收的准备。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。内部处理器在完成了相应的操作后，通过一个回调的机制，以便通知发送端发送的字符已经得到了回复。

6、ROM、RAM、FLASH
ROM：断电不丢数据，又可以分为PROM（可编程ROM）、EPROM（可编程可擦除ROM）、EEPROM（电可编程可擦除ROM）。因为ROM整体写入时间较长，写入慢，集成度又不高，于是后面就被FLASH给替代掉了。
RAM：断电丢失数据，SRAM、DRAM、SDRAM和DDR等。主要用途分别是高速缓存（cache）和内存条。
FLASH：FLASH结合了ROM和RAM的优点，不仅具备EEPROM的性能，不会丢失数据，并且可以较快速的读取数据。FLASH又可以分为NOR FLASH和NAND FLASH。EMMC是将所有的存储器和管理NAND FLASH的控制芯片都放在一颗MCP上，而EMMC具有更快速、可升级的优点。

7、PCIE、SATA、NVME
PCIE：PCIE是一种高速串行计算机扩展总线标准，PCIE有两种存在形式M.2接口通道形式和PCIE标准插槽。
SATA：SATA是一种串行总线标准，是用于连接SSD、HDD 和光盘驱动器的存储协议。主要支持接口形式：SATA、mSATA、mini-mSATA、B-key M.2等。
NVME：一种存储设备通信协议。
举例：对于一块SSD固态硬盘来说，几个术语间的关系是，跑在PCIE通道上的，拥有M.2物理接口的，NVME存储设备通信协议加持的SSD。