今日给大侠带来简谈总线接口，话不多说，上货。
该电路有两个特点：
（1）由于 SDA、SCL 借助外部上拉电阻，实现漏极开路结构信号的线与逻辑
(2)在输出信号的同时检测引脚上的电平，检测是否与刚才的输出一致。 “时钟同步”和“总线仲裁”提供硬件基础。
如果机器希望主机降低传输速度，可以通过SCL当主机准备下一次传输时，主动降低延长其低电平时间的方法来通知主机SCL当电平降低时，等待，直到从机器完成并释放SCL控制线路。
这样，主机实际上是由从机时钟同步控制的。SCL线上低电平由时钟低电平最长的设备决定；高电平时间由高电平时间最短的设备决定。这就是时钟同步，它解决了问题I2C总线速度同步问题。
SPI(Serial Peripheral Interface--串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备串行通信交换信息。接口通常使用四条线。SPI三个寄存器是：控制寄存器SPCR，状态寄存器SPSR，数据寄存器SPDR。
SPI接口是在CPU与外围低速设备同步串行数据传输。在主设备的移位脉冲下，数据按位传输，高位在前，低位在后，为全双工通信。总的来说，数据传输速度比I2C总线要快，速度能达到多少？Mbps。
SPI总线定义：
（1）MOSI – 主要设备数据输出，从设备数据输入
（2）MISO – 从设备数据输出入，从设备数据输出
（3）SCLK –时钟信号产生的时钟信号最大fPCLK从最大模式频率到/2fCPU/2
（4）NSS – 由主器件控制的设备使能信号IC会标注为CS(Chip select)
在点对点通信中，SPI接口不需要搜索现场操作，全双工通信简单高效。在多个从设备系统中，每个从设备需要独立的能量信号和硬件比I2C系统要复杂一点。
SPI接口内部硬件实际上是两个简单的移位寄存器，传输的数据为8位。在主要设备产生的能量信号和移位脉冲下，按位传输。数据在前面SCLK同时，一个数据存储在移位寄存器中。
SPI有四种工作模式，CPOL和CPHA可分为0或1：
CPOL: (Clock Polarity),时钟极性CPOL时钟空闲时电平为0；当CPOL一时钟空闲时电平高。
CPHA Clock Phase)，时钟相位CPHA0时，时钟上升沿收集数据，时钟周期下降沿输出数据；当CPHA为1时，时钟的下降采集数据，时钟周期上升沿输出数据。
RS232:电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 异步传输标准接口。通常 RS-232 接口有9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 一般来说，个人电脑上会有两组型态 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。它定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)串行连接。是串行通信接口标准。
RS-422:是平衡电压的数字接口电路。多个接收节点连接到同一传输线上，最多可连接256个节点。也就是说，要的设备（Master），其余为设备（Slave）。RS-支持点对多的双向通信。并行通信接口标准。
RS485:是两线传输(多采用屏蔽双绞线)。主从通信方式，即主机带多个从机。在许多情况下，连接RS-485通信链路只是简单地使用一对双绞线将每个接口A”、“B端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9芯插头座9，智能终端RS485接口采用DB-9(孔)连接键盘的键盘接口RS485采用DB-9（针）。
RS232、RS422、RS485的区别：
a.不同的通信距离
1.RS232最多传输15米。
2.RS-422是差模传输，抗干扰能力强，可传输1200米
3.RS最大的通信距离约为1219m。
b.不同的逻辑表示：
1.RS232使用-12V表示逻辑1，12V表示0，全双工，至少3条通信线（RX,TX,GND），因为使用绝对电压表示逻辑，由于干扰，导线电阻等原因，通讯距离不远
2.RS422，使用TTL差动电平表示逻辑，即两个电压差表示逻辑 辑，RS422被定义为全双工，因此至少需要4条通信线（通常额外的一条地线）。一个驱动器可以驱动最多10个接收器（即接收器为1/10单位负载）。通信距离与通信速率有关。一般来说，高速通信可以在短距离内使用，低速时可进行远距离通信。
3.RS485，大部分继承了422，主要区别是RS485可以是半双工的，一个驱动器的驱动能力至少可以驱动32个接收器(即接收器为单位负载的1/32)，当使用阻抗较高的接收器时，可以驱动更多的接收器。所以现在大多数全双工485驱动/接收器都是标记:RS422/485，因为全双工RS485驱动/接收器必须用于RS422网络。
USB，是英文Universal Serial Bus缩写(通用串行总线)是规范计算机与外部设备连接和通信的外部总线标准。是应用在PC接口技术领域。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB它是一种统一的传输规范，但接口有很多种。最常见的是我们电脑上使用的扁平接口。它被称为A型接口。有四条连接线。根据谁插入，谁分为公共和母亲接口。一般来说，公共接口在线，母亲接口在机器上。USB信号使用分别标记为D 和D-在双绞线传输中，它们使用半双工的差分信号协同工作，以抵消长导线的电磁干扰。
USB1.一是比较常见的USB高速传输速率为12Mbps，低速传输速率为1.5Mbps（b是bit的意思），1MB/s(兆字节/秒)=8MBPS(兆位/秒)，12Mbps=1.5MB/s。目前，大部分MP三是这种接口类型。
USB2.0规范是由USB1.从规范演变而来。其传输速率达到480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0中的增强主机控制器接口（EHCI）定义一个和USB 1.1.兼容架构。它可以用USB 2.0驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说，所有的支持USB 1.1的设备可以直接存在USB 2.使用0界面而不用担心兼容性，就像USB还可直接使用线、插头等附件。
PCI即Peripheral Component Interconnect，是局部并行总线标准。ISA从结构上看，PCI是在CPU插入供应商与原系统总线之间的一级总线由桥接电路管理，上下接口协调数据传输。
PCI总线是独立于树型结构的树型结构CPU总线，可以和CPU并行运行总线。PCI可挂在总线上PCI设备和PCI桥片，PCI总线只允许一个PCI主要设备，其他都是PCI 读写操作只能在主从设备之间进行，从设备之间的数据交换需要通过主设备进行。PCI总线结构如下图所示。
PCI总线是独立于处理器的32位或64位局部总线，最高工作频率为33位MHz，32位峰值速度为132MB/s，64位时为264MB/s，总线规范由PCISIG发布。ISA总线相比，PCI总线具有以下显著特点：
（1）高速性
PCI局部总线以33MHz采用32位数据总线操作时钟频率，数据传输速率可达132MB/s，远远超过以前的各种总线。PCI总线主设备（Master）数据可以直接与微机内存交换。
(2)即插即用性
PCI板卡的硬件资源由微机根据各自的要求统一分配，不存在冲突问题。
（3）可靠性
常用于原微机ISA总线相比，PCI总线增加了奇偶校验错（PERR）、系统错（SERR）、从设备结束（STOP）控制信号及时处理等可靠性措施大大提高了数据传输的可靠性。
（4）复杂性
PCI总线的强大功能大大提高了硬件设计和软件开发的难度。硬件应采用大容量、高速度CPLD或FPGA芯片来实现PCI总线的复杂功能。根据所使用的操作系统，使用软件工具编制支持即插即用功能的设备驱动程序。
(5)自动配置
当PCI插入系统，BIOS插卡分配存储地址、中断和一些定时信息，根据所读卡的信息，结合系统的实际情况。
(6)共享中断
PCI总线采用低电平有效的方式，多个中断可以共享一条中断线ISA总线是边缘触发。
(7)扩展性好
由于PCI的设计是要辅助现有的扩展总线标准，因此与ISA，EISA及MCA总线完全兼容。
(8)多路复用
在PCI总线采用地址线和数据线共用一组物理线，即多路复用。PCI接头尺寸小，采用多路复用技术，减少了元件和管脚的数量，提高了效率。
（9）严格规
PCI总线严格规定协议、时间、电气性能、机械性能等指标，确保PCI可靠性和兼容性。
PCI-Express(peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准。
在概念上，PCI Express总线较旧PCI/ PCI-X高速串行更换总线。PCI Express总线与旧PCI主要区别之一是总线拓扑。PCI使用共享并行总线架构PCI主机与所有设备共享一组通用地址和数据控制线。相比之下，PCI Express基于点到点拓扑，单独的串行链路将每个设备连接到根系统（主机）。由于其共享总线拓扑，可以对单个方向上的PCI总线进行仲裁（在多个主机的情况下），并且一次限制为一个主机。此外，旧的PCI时钟方案将总线时钟限制在总线上最慢的外设（不管总线事务中涉及的设备如何）。相比之下，PCI Express总线链路支持任何两个端点之间的全双工通信，同时跨多个端点的并发访问没有固有的限制。
在总线协议方面，PCI Express通信封装在数据包中。打包和解包数据和状态消息流量的工作由PCI Express端口的事务层处理，电信号和总线协议的根本差异需要使用不同的机械外形尺寸和扩展连接器（因此，需要新的主板和新的适配器板）; PCI插槽和PCI Express插槽不可互换。
在软件级别，PCI Express保留与PCI的向后兼容性; 传统的PCI系统软件可以检测和配置较新的PCI Express设备，而无需显式支持PCI Express标准，但是新的PCI Express功能无法访问。两个设备之间的PCI Express链路可以由1个到32个通道组成。在多通道链路中，分组数据在通道上条带化，并且峰值数据吞吐量与整个链路宽度成比例。通道计数在设备初始化期间自动协商，并且可以被任一端点限制。
PCI Express在消费者，服务器和工业应用中运行，作为主板级互连（连接主板外围设备），无源背板互连以及作为附加板的扩展卡接口。主要应用：外部GPU，存储设备，群集互连。
网口是网络的高速发展已经进入了G时代。主要分为千兆网口和百兆网口，千兆网口是向下兼容的，和百兆的网口也可以连接
RJ45接口是常用的以太网接口，支持10兆和100兆自适应的网络连接速度，RJ45型网线插头又称水晶头，共有八芯做成，广泛应用于局域网和ADSL宽带上网用户的网络设备间网线（称作五类线或双绞线）的连接。在具体应用时，RJ45型插头和网线有两种连接方法（线序），分别称作T568A线序和T568B线序。
常见的RJ45接口有两类：用于以太网网卡、路由器以太网接口等的DTE（数据终端设备）类型和用于交换机等的DCE（数字通信设备）类型。当两个类型一样的设备使用RJ45接口连接通信时，必须使用交叉线连接。如果DTE类型接口和DTE类型接口相连时不交叉相连引脚，多数的引脚都是数据接收（发送）引脚，不能进行通信。另外：一些DCE类型设备会和对方自动协商，此时连接用直通线或平行线均可。
后续会持续更新，带来Vivado、 ISE、Quartus II 、candence等安装相关设计教程，学习资源、项目资源、好文推荐等，希望大侠持续关注。
江湖偌大，继续闯荡，愿大侠一切安好，有缘再见！