物联网(The Internet of things)是一种通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
目前应用在交通、动物、自动化、物流、环境监控、智能家居、安防等等领域。
如想深入了解,可以订一本物联网专业杂志:物联网世界 。学习一下。不可以。物联网只是炒股的人炒作的一个概念。实际上就是让家电等电子电器设备能够和互联网连接起来,并可以通过计算机或手机进行无线控制。
这东西涉及到单片机芯片,但在学习的时候单片机只是很小的一部分,主要基础还是模拟电子技术和数字电子技术、无线电、传感器的应用…… 而且,现在有专用于物联网通信的单片机芯片。
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。本实验采用W25Q64芯片
W25Q64是华邦公司推出的大容量SPI
FLASH产品,其容量为64Mb。该25Q系列的器件在灵活性和性能方面远远超过普通的串行闪存器件。W25Q64将8M字节的容量分为128个块,每个块大小为64K字节,每个块又分为16个扇区,每个扇区4K个字节。W25Q64的最小擦除单位为一个扇区,也就是每次必须擦除4K个字节。所以,这需要给W25Q64开辟一个至少4K的缓存区,这样必须要求芯片有4K以上的SRAM才能有很好的 *** 作。
W25Q64的擦写周期多达10W次,可将数据保存达20年之久,支持27~36V的电压,支持标准的SPI,还支持双输出/四输出的SPI,最大SPI时钟可达80Mhz。
一。SPI接口原理
(一)概述
高速,全双工,同步的通信总线。
全双工:可以同时发送和接收,需要2条引脚
同步: 需要时钟引脚
片选引脚:方便一个SPI接口上可以挂多个设备。
总共四根引脚。
(二)SPI内部结构简明图
MISO: 做主机的时候输入,做从机的时候输出
MOSI:做主机的时候输出,做从机的时候输入
主机和从机都有一个移位寄存器,在同一个时钟的控制下主机的最高位移到从机的最高位,同时从机的最高位往前移一位,移到主机的最低位。在一个时钟的控制下主机和从机进行了一个位的交换,那么在8个时钟的控制下就交换了8位,最后的结果就是两个移位寄存器的数据完全交换。
在8个时钟的控制下,主机和从机的两个字节进行了交换,也就是说主机给从机发送一个字节8个位的同时,从机也给主机传回来了8个位,也就是一个字节。
(三)SPI接口框图
上面左边部分就是在时钟控制下怎么传输数据,右边是控制单元,还包括左下的波特率发生器。
(四)SPI工作原理总结
(五)SPI的特征
(六)从选择(NSS)脚管理
两个SPI通信首先有2个数据线,一个时钟线,还有一个片选线,只有把片选拉低,SPI芯片才工作,片选引脚可以是SPI规定的片选引脚,还可以通过软件的方式选择任意一个IO口作为片选引脚,这样做的好处是:比如一个SPI接口上挂多个设备,比如挂了4个设备,第二个用PA2,第三个用PA3,第四个用PA4作为片选,我们
跟第二个设备进行通信的时候,只需要把第二个片选选中,比如拉低,其他设备的片选都拉高,这样就实现了一个SPI接口可以连接个SPI设备,战舰开发板上就是通过这种方法来实现的。
(七)时钟信号的相位和极性
时钟信号的相位和极性是通过CR寄存器的 CPOL 和 CPHA两个位确定的。
CPOL:时钟极性,设置在没有数据传输时时钟的空闲状态电平。CPOL置0,SCK引脚在空闲时为低电平,CPOL置1,SCK引脚在空闲时保持高电平。
CPHA:时钟相位 设置时钟信号在第几个边沿数据被采集
CPHA=1时:在时钟信号的第二个边沿
CPOL=1,CPHA=1,
CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第二个边沿即上升沿的时候被采集。
CPOL= 0,CPHA=1, CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。
如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第二个边沿即下降沿的时候被采集。
CPHA=0时:在时钟信号的第一个边沿
CPOL=1,CPHA=0,
CPOL=1表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为高电平。如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第一个边沿即下降沿的时候被采集。
CPOL= 0,CPHA=0, CPOL=0表示时钟信号在没有数据传输时即空闲时的状态为低电平。
如果CPHA=1,那么数据就在时钟信号的第一个边沿即上升沿的时候被采集。
为什么要配置这两个参数
因为SPI外设的从机的时钟相位和极性都是有严格要求的。所以我们要根据选择的外设的时钟相位和极性来配置主机的相位和极性。必须要与从机匹配。
(八)数据帧的格式和状态标志
数据帧格式:根据CR1寄存器的LSBFIRST位的设置,数据可以MSB在前也可以LSB在前。
根据CR1寄存器的DEF位,每个数据帧可以是8位或16位。
(九)SPI中断
(十)SPI引脚配置 (3个SPI)
引脚的工作模式设置
引脚必须要按照这个表格配置。
二。SPI寄存器库函数配置
(一)常用寄存器
(二)SPI相关库函数
STM32的SPI接口可以配置为支持SPI协议或者支持I2S音频协议。默认是SPI模式,可以通过软件切换到I2S方式。
常用的函数:
1 void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef
SPI_InitStruct);//SPI的初始化
2 void SPI_Cmd(SPI_TypeDef SPIx, FunctionalState NewState); //SPI使能
3 void SPI_I2S_ITConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint8_t SPI_I2S_IT,
FunctionalState NewState); //开启中断
4 void SPI_I2S_DMACmd(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_I2S_DMAReq,
FunctionalState NewState);//通 过DMA传输数据
5 void SPI_I2S_SendData(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t Data); //发送数据
6 uint16_t SPI_I2S_ReceiveData(SPI_TypeDef SPIx); //接收数据
7 void SPI_DataSizeConfig(SPI_TypeDef SPIx, uint16_t SPI_DataSize);
//设置数据是8位还是16位
8 其他几个状态函数
void SPI_Init(SPI_TypeDef SPIx, SPI_InitTypeDef
SPI_InitStruct);//SPI的初始化
结构体成员变量比较多,这里我们挑取几个重要的成员变量讲解一下:
第一个参数 SPI_Direction 是用来设置 SPI 的通信方式,可以选择为半双工,全双工,以及串行发和串行收方式,这里我们选择全双工模式
SPI_Direction_2Lines_FullDuplex。
第二个参数 SPI_Mode 用来设置 SPI 的主从模式,这里我们设置为主机模式 SPI_Mode_Master,当然有需要你也可以选择为从机模式
SPI_Mode_Slave。
第三个参数 SPI_DataSiz 为 8 位还是 16 位帧格式选择项,这里我们是 8 位传输,选择SPI_DataSize_8b。
第四个参数 SPI_CPOL 用来设置时钟极性,我们设置串行同步时钟的空闲状态为高电平所以我们选择 SPI_CPOL_High。
第五个参数 SPI_CPHA
用来设置时钟相位,也就是选择在串行同步时钟的第几个跳变沿(上升或下降)数据被采样,可以为第一个或者第二个条边沿采集,这里我们选择第二个跳变沿,所以选择
SPI_CPHA_2Edge
第六个参数 SPI_NSS 设置 NSS 信号由硬件(NSS 管脚)还是软件控制,这里我们通过软件控
制 NSS 关键,而不是硬件自动控制,所以选择 SPI_NSS_Soft。
第七个参数 SPI_BaudRatePrescaler 很关键,就是设置 SPI 波特率预分频值也就是决定 SPI 的时
钟的参数 , 从不分频道 256 分频 8 个可选值,初始化的时候我们选择 256 分频值
SPI_BaudRatePrescaler_256, 传输速度为 36M/256=140625KHz。
第八个参数 SPI_FirstBit 设置数据传输顺序是 MSB 位在前还是 LSB 位在前, ,这里我们选择
SPI_FirstBit_MSB 高位在前。
第九个参数 SPI_CRCPolynomial 是用来设置 CRC 校验多项式,提高通信可靠性,大于 1 即可。
设置好上面 9 个参数,我们就可以初始化 SPI 外设了。
初始化的范例格式为:
SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
SPI_InitStructureSPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
//双线双向全双工
SPI_InitStructureSPI_Mode = SPI_Mode_Master; //主 SPI
SPI_InitStructureSPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; // SPI 发送接收 8 位帧结构
SPI_InitStructureSPI_CPOL = SPI_CPOL_High;//串行同步时钟的空闲状态为高电平
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SPI_InitStructureSPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;//第二个跳变沿数据被采样
SPI_InitStructureSPI_NSS = SPI_NSS_Soft; //NSS 信号由软件控制
SPI_InitStructureSPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256; //预分频
256
SPI_InitStructureSPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; //数据传输从 MSB 位开始
SPI_InitStructureSPI_CRCPolynomial = 7; //CRC 值计算的多项式
SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure); //根据指定的参数初始化外设 SPIx 寄存器
(三)程序配置步骤
三。W25Qxx配置讲解
(一)电路图
片选用的PB12
W25Q64 是华邦公司推出的大容量SPI FLASH 产品,W25Q64 的容量为 64Mb,该系列还有 W25Q80/16/32
等。ALIENTEK 所选择的 W25Q64 容量为 64Mb,也就是 8M 字节。(1M=1024K)
W25Q64 将 8M 的容量分为 128 个块(Block),每个块大小为 64K 字节,每个块又分为 16个扇区(Sector),每个扇区 4K
个字节。W25Q64 的最少擦除单位为一个扇区,也就是每次必须擦除 4K 个字节。这样我们需要给 W25Q64 开辟一个至少 4K 的缓存区,这样对 SRAM
要求比较高,要求芯片必须有 4K 以上 SRAM 才能很好的 *** 作。
W25Q64 的擦写周期多达 10W 次,具有 20 年的数据保存期限,支持电压为 27~36V,W25Q64 支持标准的
SPI,还支持双输出/四输出的 SPI,最大 SPI 时钟可以到 80Mhz(双输出时相当于 160Mhz,四输出时相当于 320M),更多的 W25Q64
的介绍,请参考 W25Q64 的DATASHEET。
在往一个地址写数据之前,要先把这个扇区的数据全部读出来保存在缓存里,然后再把这个扇区擦除,然后在缓存中修改要写的数据,然后再把整个缓存中的数据再重新写入刚才擦除的扇区中。
便于学习和参考再给大家分享些spi 的资料
stm32之SPI通信
>单片机在物联网里面的应用太多了,是基础。学这个是很有必要的
开发板的话就选 吴鉴鹰的 性价比高
淘宝上很多的
也不贵
1、熟悉单片机的原理,结构;
2、学好数电,模电,为设计电路打好基础;
3、熟练使用C语言,多学习别人的程序;
4、对 *** 作系统原理有一定的了解;
5、Protel至少要有点基础;
6、要实际动手调试电路的能力。
① 物联网需要学什么课程
大学四年多了去了。大一、大二和普通的计算机学生学的一样,只是专业概论不一样。大三会有专业课比如嵌入式、传感网、专业英语等很多的课
② 物联网工程需要学哪些课程
物联网工程需要学的课程:
物联网工程导论、嵌入式系统与单片机、无线传感器网络与RFID技术、物联网技术及应用、云计算与物联网、物联网安全、物联网体系结构及综合实训、信号与系统概论、现代传感器技术、数据结构、计算机组成原理、计算机网络、现代通信技术、 *** 作系统等课程以及多种选修课。
物联网专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。作为一个处于摸索阶段的新兴专业,各校都专门制定了物联网专业人才培养方案。
(2)物联网课程扩展阅读:
典型应用:
智能家居
目前智能家居才刚刚兴起,物联网10时代的核心将会是“技术”,国内绝大部分传统厂商比较缺乏的是软硬结合的开发实力。
因此在这一阶段,氦氪想做的是先用一整套高效快速的解决方案帮助厂商们打好地基。而在智能家居市场的地基初步打好后,物联网20时代的核心会转移到“服务”上,比如:
电商、音乐、社交方面的互联网服务;
数据运营中心,提供数据存储、挖掘、智能算法等服务,协助市场运营、了解用户偏好等;
智慧控制系统,包括AI、语音识别、手势交互等;
安全系统,提供通讯、数据存储安全安全保障;
视频云,提供大数据量的图像、以及图像识别服务;
这时,这类“服务”将会成为氦氪关注的重点。苏立挺告诉我,目前他们已经基本完成了物联网10阶段想做的事情,正在向市场推这套智能硬件解决方案,同时他们也开始进行了物联网20阶段的一些服务开发。
在采访过程中,苏立挺多次表达了这样一个观点:物联网发展的最终核心是云端技术的比拼 。也正因为此,氦氪在自己的云端服务上加重了对可拓展性、兼容性、以及自由度的打磨。
③ 物联网应用技术专业主修课程有哪些
大体上都差不多是这些课程吧:物联网产业与技术导论,C语言程序设计,Java程序设计,无线传感网络概论,TCP/IP网络与协议
,传感器技术概论,嵌入式系统技术,RFID技术概论,工业信息化及现场总线技术,M2M技术概论
,物联网软件、标准、与中间件技术
。
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④ 物联网应用技术学什么课程
物联网
学习课程:
物联网产业与技术导论:了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。
物联网工程概论:全面了解物联网基本知识、技术体系以及相关理论,对物联网关键技术进行学习,如RFID技术、传感器技术、无线传感器网络技术、M2M技术等。同时应对与物联网密切相关的云计算、大数据、智能技术、安全技术也进行深入学习。
C语言程序设计:物联网涉及底层编程,C语言为必修课,同时需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技术标准。
Java程序设计:Java技术建议重点学习和掌握。物联网应用层,服务器端集成技术, 也建议了解和学习。
单片机原理及应用:物联网的底层单片机及其相关应用技术,包括控制、多媒体等。建议重点学习。
无线传感网络概论:学习各种无线RF通讯技术与标准,Zigbee, 蓝牙, WiFi等等。
移动通信技术:学习目前主流移动通信技术标准的工作原理、网络架构、网元功能、业务流程等,例如LTE,5G等等。
蜂窝物联网技术:学习当前主流蜂窝物联网技术的工作原理和应用,例如NB-IoT,LoRa,Sigfox等等。建议重点学习。
TCP/IP网络与协议:TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础,Socket编程技术也是基础技能。
嵌入式系统技术:嵌入式系统是物联网感知层和通讯层的重要技术。
传感器技术概论:物联网专业学生需要对传感器技术与发展,尤其是在应用中如何选用有所了解,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解。
RFID技术概论:RFID作为物联网的主要技术之一,需要了解。
工业信息化及现场总线技术:工业信息化也是物联网主要应用领域,需要了解。
⑤ 物联网学些什么
物联网专业是一门来交源叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。作为一个处于摸索阶段的新兴专业,各校都专门制定了物联网专业人才培养方案,每个学校的课程不一样,但学习的范围差不多,学生需要学习包括计算机系列课程、信息与通信工程、模拟电子技术、物联网技术及应用、物联网安全技术等几十门课程,同时还要打牢坚实的数学和物理基础。另外,优秀的外语能力也是必备条件,因为目前物联网的研发、应用主要集中在欧美等国家,学生需要阅读外文资料和应对国际交流。网站域名选top。
⑥ 物联网应用技术应该要学习哪些课程
物联网产业与技术导论、C语言程序设计、Java程序设计、版无线传感网络概论、 TCP/IP网络与协议、嵌入式系权统、传感器技术概论、RFID技术概、工业信息化及现场总线技术 、M2M技术概论、物联网软件、标准、与中间件技术
⑦ 物联网课程包括哪些
物联网专业是一门交叉学科,涉及计算机、通信技术、电子技术、测控技术等专业基础知识,以及管理学、软件开发等多方面知识。在课程方面创客学院开设:计算机信息技术、程序设计语言C、数据库技术、模拟电子技术、数字逻辑与系统、HDL及系统设计、数字信号处理、无线传感器网络技术及应用、数据融合理论与技术等。信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术。
⑧ 物联网专业的主要学习内容是什么
这些课都与你的专业密切相关,但是物联网专业面很宽,其相关技术主要集中在通回信网络、计算机答和自动控制这三个大专业中。常人学好一个专业就很不容易,你需要学好三个专业的内容,这当然很难。因此,你感到无所适从也很正常。你想要有所突破,记得做好两件事:一是抽空参加思科或者微软的认证考试,增强通信网络或者计算机方面的实践能力,二是积极参加实践性课程或者课外实践活动,做一些简单的传感测控系统,通过实践理解自动控制原理。从具体应用的角度就比较容易理解啥是物联网。
⑨ 物联网专业需要学习什么课程
课程1、物联网产业与技术导论
使用电子工业出版社《物联网:技术、应用、标准和商业模式》等等教材。
在学完高等数学,物理,化学,通信原理,数字电路,计算机原理,程序设计原理等课程后开设本课程,全面了解物联网之RFID、M2M、传感网、两化融合等技术与应用。
课程2、C语言程序设计
使用清华大学出版社《C语言程序设计》等教材。
物联网涉及底层编程,C语言为必修课,同时需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技术标准。
课程3、Java程序设计
,使用
机械工业出版社《Java语言程序设计教程》等教材。
物联网应用层,服务器端集成技术,开放Java技术也是必修课,同时需要了解Eclipse,SWT,
Flash,
HTML5,SaaS等技术。
课程4、无线传感网络概论,使用
无线龙通讯科技出版社《现代无线传感器网络概论》、北京航空航天大学出版社《短距离无线通讯入门与实战》等教材。
学习各种无线RF通讯技术与标准,Zigbee,
蓝牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G,4G,5G等等
。
课程5、
TCP/IP网络与协议
,《TCP/IP网络与协议》,清华大学出版社,等教材。
TCP/IP以及OSI网络分层协议标准是所有有线和无线网络协议的基础,Socket编程技术也是基础技能,为必修课。
课程6、嵌入式系统技,
《嵌入式系统技术教程》,人民邮电出版社等教材。
嵌入式系统(包括TinyOS等IoT系统),是物联网感知层和通讯层重要技术,
为必修课。
课程7、传感器技术概论,
《传感器技术》,中国计量出版社,等教材。
物联网专业学生需要对传感器技术与发展,尤其是在应用中如何选用有所了解,但不一定需要了解传感器的设计与生产,对相关的材料科学,生物技术等有深入了解。
课程8、RFID技术概论,《射频识别(RFID)技术原理与应用》,机械工业出版社,等教材。
RFID作为物联网主要技术之一,需要了解,它本身(与智能卡技术融合)可以是一个细分专业或行业,也可以是研究生专业选题方向。
课程9、工业信息化及现场总线技术,《现场总线技术及应用教程》,机械工业出版社,等教材。
工业信息化也是物联网主要应用领域,需要了解,它本身也可以是一个细分专业或行业,也可作为研究生专业选题方向。
课程10、M2M技术概论
,
《M2M:
The
Wireless
Revolution》,TSTC
Publishing,等教材。
本书是美国“Texas
State
Techinical
College”推出的M2M专业教材,在美国首次提出了M2M专业教学大纲,M2M也是物联网主要领域,需要了解,建议直接用英文授课。
课程11、物联网软件、标准、与中间件技术
,《中间件技术原理与应用》,清华大学出版社,《物联网:技术、应用、标准和商业模式》,电子工业出版社,等教材。
物联网产业发展的关键在于应用,软件是灵魂,中间件是产业化的基石,需要学习和了解,尤其是对毕业后有志于物联网技术发展的学生[4]。
⑩ 物联网专业学习哪些课程
物联网产业与技术导论 C语言程序设计 、Java程序设计 无线传感网络概论 TCP/IP网络与协议 嵌入式系统技 传感器技术概论 RFID技术概论 工业信息化及现场总线技术 M2M技术概论 物联网软件、标准、与中间件技术
单片机技术就是以51、AVR、msp430等MCU为核心的控制系统,通常没有 *** 作系统;嵌入式系统一般处理器更强大一些,比如ARM、DSP、MIPS等,通常具备 *** 作系统,比如ucos linux vxworks等;物联网技术非常广泛,包括无线传感器网络、RFID技术、网络通信等等,是各种技术的综合应用,通常也需要用到单片机或嵌入式,但系统一般为事件驱动的,比如contiki和tinyos。这个要怎么回答呢?单片机包括很多东西。51内核、cortex-m0、m3、m4、Pic、arm系列都可以叫做单片机。这些单片机又可以跑实时 *** 作系列如freeRTOs、ucos、RT-Thread等或者是直接裸跑,应用于嵌入式系统,都可以叫做嵌入式系统技术。而嵌入式系统技术又不单单是在单片机上的应用,同样有linux上的。当然单片机如果跑TCP/IP协议栈或者是wifi、蓝牙什么的又可以做物联网设备,同样物联网又不单单指这些,标签技术什么的也是物联网技术,所以三者有关系。但又有区别。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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