嵌入式科普(24)从SPI和CAN通信重新理解“全双工”
目录
一、概述
二、参考资料
三、嵌入式常见的通信对比
四、驱动函数对比
五、总结
一、概述
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前段时间因为没有真正理解“全双工”的概念，导致spi的驱动写了好几天
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大家知道spi是全双工；can是全双工/半双工争议非常多
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究竟什么是“全双工/半双工”？有没有标准？
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真正理解这个概念的好处：正确的编写驱动函数；深刻理解才能思路清晰
二、参考资料
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https://www.bosch-semiconductors.com/zh/ip模块/can-协议/
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IEEE802.3-2018.pdf
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CAN入门书.pdf
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STM32H723/733 Reference manual
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https://blog.csdn.net/weixin_43746325/article/details/119837354
三、嵌入式常见的通信对比
关键：
- SPI
的时钟SCLK是主发给从，是单向的；但时钟线是两根，是双向的
- CAN
的物理层是2跟差分信号，是单向的；但控制器是tx rx两根，是双向的
四、驱动函数对比
| 通信协议 | API函数 |
|---|---|
| I²C | HAL_I2C_Master_Transmit |
| UART | HAL_UART_Transmit |
| SPI | HAL_SPI_Transmit |
| CAN | HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ |
五、总结
- 全双工
指物理介质能够在没有干扰的情况下支持同步传输和接收。
- CAN的本质是半双工
，因为差分信号只能单向通信；所谓CAN在协议层是全双工，实际是FIFO、仲裁机制等实现
- SPI
有收发两根数据线，可以同时收发，满足全双工，但时钟是主发给从单向，所以从无法主动发送数据，从只能等待主发送时“顺带”发送。类似zigbee休眠的poll机制，收发数据的时机是同时发生的，也算全双工
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从SPI的API的命名（HAL_SPI_TransmitReceive）也能发现，所以写spi的驱动函数与其他协议是不同的。