我們在說包含物聯(lián)網(wǎng)的硬件設(shè)計過程中，會有各種各樣的接口。為什么會有這么多的接口呢？在互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程中，有各式各樣的有線/無線的通訊方式，從而在硬件設(shè)計中，不難理解會有很多接口。我們要清楚，每一種接口在當(dāng)時的環(huán)境應(yīng)用中，都會有他獨特的價值，好比現(xiàn)在比較流行的吃雞游戲，里面有各式各樣的槍械，不同規(guī)格的彈藥，種類雜多的輔助道具。在不同的戰(zhàn)斗環(huán)境，我們會選擇不同的裝備進行搭配使用，以最優(yōu)的狀態(tài)進行戰(zhàn)斗。下面我們一起來簡單的了解一下接口概念。
1.GPIO的英文全稱General-Purpose Input /Output Ports,中文意思是通用I/O端口。在嵌入式系統(tǒng)中，經(jīng)常需要控制許多結(jié)構(gòu)簡單的外部設(shè)備或者電路，這些設(shè)備有的需要通過CPU控制，有的需要CPU提供輸入信號。并且許多設(shè)備或電路只要求有開/關(guān)兩種狀體就夠了，比如LED的亮與滅。對這些設(shè)備的控制，使用傳統(tǒng)的串口或者并口就顯得比較復(fù)雜，所以，在嵌入式微處理器上通常提供了一種“通用可編程I/O端口”，也就是GPIO。
2.ADC，Analog-to-Digital Converter的縮寫，指模/數(shù)轉(zhuǎn)換器或者模數(shù)轉(zhuǎn)換器 。是指將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號的器件。真實世界的模擬信號，例如溫度、壓力、聲音或者圖像等，需要轉(zhuǎn)換成更容易儲存、處理和發(fā)射的數(shù)字形式。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器可以實現(xiàn)這個功能，在各種不同的產(chǎn)品中都可以找到它的身影。ADC最早用于對無線信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換。如電視信號，長短播電臺發(fā)接收等。
3.CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡稱，是由以研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國BOSCH公司開發(fā)的，并最終成為國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO 11898），是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。 在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計算機控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車和重工機械車輛設(shè)計的J1939協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。
4.脈沖寬度調(diào)制（Pulse width modulation，PWM）技術(shù)，其中包括：相電壓控制PWM、脈寬PWM法、隨機PWM、SPWM法、線電壓控制PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬PWM法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM波形，通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化?？梢酝ㄟ^調(diào)整PWM的周期、PWM的占空比而達(dá)到控制充電電流的目的.
5.I2C總線是一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。
6.I2S(Inter—IC Sound)總線, 又稱集成電路內(nèi)置音頻總線，是飛利浦公司為數(shù)字音頻設(shè)備之間的音頻數(shù)據(jù)傳輸而制定的一種總線標(biāo)準(zhǔn)，該總線專門用于音頻設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，廣泛應(yīng)用于各種多媒體系統(tǒng)。它采用了沿獨立的導(dǎo)線傳輸時鐘與數(shù)據(jù)信號的設(shè)計，通過將數(shù)據(jù)和時鐘信號分離，避免了因時差誘發(fā)的失真，為用戶節(jié)省了購買抵抗音頻抖動的專業(yè)設(shè)備的費用。
7.SMBUS(System Management Bus,系統(tǒng)管理總線) 是1995年由Intel提出的，應(yīng)用于移動PC和桌面PC系統(tǒng)中的低速率通訊。希望通過一條廉價并且功能強大的總線（由兩條線組成），來控制主板上的設(shè)備并收集相應(yīng)的信息。
8.通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常稱作UART。它將要傳輸?shù)馁Y料在串行通信與并行通信之間加以轉(zhuǎn)換。作為把并行輸入信號轉(zhuǎn)成串行輸出信號的芯片，UART通常被集成于其他通訊接口的連結(jié)上。具體實物表現(xiàn)為獨立的模塊化芯片，或作為集成于微處理器中的周邊設(shè)備。一般是RS-232C規(guī)格的，與類似Maxim的MAX232之類的標(biāo)準(zhǔn)信號幅度變換芯片進行搭配，作為連接外部設(shè)備的接口。在UART上追加同步方式的序列信號變換電路的產(chǎn)品，被稱為USART(Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter)。
9.TTL(邏輯門電路)是Transistor-Transistor Logic的縮寫，主要由BJT（Bipolar Junction Transistor 即雙極結(jié)型晶體管），晶體三極管和電阻構(gòu)成，具有速度快的特點。
10.RS-232接口符合美國電子工業(yè)聯(lián)盟（EIA）制定的串行數(shù)據(jù)通信的接口標(biāo)準(zhǔn)，原始編號全稱是EIA-RS-232（簡稱232，RS232）。它被廣泛用于計算機串行接口外設(shè)連接。連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。
11.RS485是一個定義平衡數(shù)字多點系統(tǒng)中的驅(qū)動器和接收器的電氣特性的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)由電信行業(yè)協(xié)會和電子工業(yè)聯(lián)盟定義。使用該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)能在遠(yuǎn)距離條件下以及電子噪聲大的環(huán)境下有效傳輸信號。RS-485使得廉價本地網(wǎng)絡(luò)以及多支路通信鏈路的配置成為可能。
12.RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現(xiàn)點對點的通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在同一總線上最多可以掛接32個節(jié)點。
13.EIA-422（過去稱為RS-422）是一系列的規(guī)定采用4線，全雙工，差分傳輸，多點通信的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。它采用平衡傳輸采用單向/非可逆，有使能端或沒有使能端的傳輸線。和RS-485不同的是EIA-422不允許出現(xiàn)多個發(fā)送端而只能有多個接受端。硬件構(gòu)成上EIA-422 (RS-422)相當(dāng)于兩組EIA-485（RS-485），即兩個半雙工的EIA-485（RS-485）構(gòu)成一個全雙工的EIA-422（RS-422）。
14.SPI(Serial Peripheral Interface--串行外設(shè)接口)總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進行通信以交換信息。SPI總線可直接與各個廠家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件相連，包括FLASHRAM、網(wǎng)絡(luò)控制器、LCD顯示驅(qū)動器、A/D轉(zhuǎn)換器和MCU等。該接口一般使用4條線：串行時鐘線（SCLK）、主機輸入/從機輸出數(shù)據(jù)線MISO、主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)線MOSI和低電平有效的從機選擇線NSS。
15.MPI通訊是當(dāng)通信速率要求不高、通信數(shù)據(jù)量不大時，可以采用的一種簡單經(jīng)濟的通訊方式。MPI通信可使用PLC S7-200/300/400、操作面板TP/OP及上位機MPI/PROFIBUS通信卡，如CP5512/CP5611/CP5613等進行數(shù)據(jù)交換。MPI網(wǎng)絡(luò)的通信速率為19.2Kbps~12Mbps，最多可以連接32個節(jié)點，最大通訊距離為50m，但是可以通過中繼器來擴展長度。
16.SDIO在SD標(biāo)準(zhǔn)上定義了一種外設(shè)接口。目前，SDIO主要有兩類應(yīng)用——可移動和不可移動?？梢苿釉O(shè)備作為Palm和Windows Mobile的擴展設(shè)備，用來增加藍(lán)牙、照相機、GPS和802.11b功能。不可移動設(shè)備遵循相同的電氣標(biāo)準(zhǔn)，但不要求符合物理標(biāo)準(zhǔn)。某些手機內(nèi)包含通過SDIO連接CPU的802.11芯片。
17.通用串行總線（英語：Universal Serial Bus，縮寫：USB）是連接計算機系統(tǒng)與外部設(shè)備的一種串口總線標(biāo)準(zhǔn)，也是一種輸入輸出接口的技術(shù)規(guī)范，被廣泛地應(yīng)用于個人電腦和移動設(shè)備等信息通訊產(chǎn)品，并擴展至攝影器材、數(shù)字電視（機頂盒）、游戲機等其它相關(guān)領(lǐng)域.
18.DRAM--------動態(tài)隨即存取器，需要不斷的刷新，才能保存數(shù)據(jù)，而且是行列地址復(fù)用的，許多都有頁模式
SRAM--------靜態(tài)的隨機存儲器，加電情況下，不需要刷新，數(shù)據(jù)不會丟失，而且一般不是行列地址復(fù)用的
SDRAM-------同步動態(tài)隨即存取器，即數(shù)據(jù)的讀寫需要時鐘來同步
SSRAM-------同步靜態(tài)隨機存取器。同步，指Memory工作需要同步時鐘，內(nèi)部的命令的發(fā)送與數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn)；隨機，是指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲，而是由指定地址進行數(shù)據(jù)讀寫。
19.SDR(Single Data Rate):單倍數(shù)據(jù)倍率，只利用時鐘信號的上沿傳輸數(shù)據(jù)，例如SDRAM等。
DDR（Double Data Rate):雙倍數(shù)據(jù)倍率，利用時鐘信號的上沿&下沿傳輸數(shù)據(jù)，例如DDR-SDRAM等。
QDR（Quad Data Rate):四倍數(shù)據(jù)倍率，在DDR的基礎(chǔ)上，擁有獨立的寫接口和讀接口，以此達(dá)到4倍速率，例如QDR-SRAM等 。DDR2-SDRAM，DDR3-SDRAM基本原理和DDR-SDRAM是一樣的，通過提高時鐘頻率來提升性能，因為時鐘頻率提高了，做相應(yīng)的預(yù)處理（DDR支持2、4、8busrt, DDR2支持4和8，而DDR3只支持8）。
20.串行ATA（Serial ATA: Serial Advanced Technology Attachment）是一種計算機總線，負(fù)責(zé)主板和大容量存儲設(shè)備（如硬盤及光盤驅(qū)動器）之間的數(shù)據(jù)傳輸，主要用于個人計算機。串行ATA與串列SCSI（SAS: Serial Attached SCSI）的兩者排線兼容，SATA硬盤可接上SAS接口。
21.串行SCSI（SAS：Serial Attached SCSI）是一種電腦集線的技術(shù)，其功能主要是作為周邊零件的數(shù)據(jù)傳輸，如：硬盤、CD-ROM等設(shè)備而設(shè)計的接口。串行SCSI 由并行SCSI物理存儲接口演化而來，是由ANSI INCITS T10技術(shù)委員會（T10 committee）開發(fā)及維護的新的存儲接口標(biāo)準(zhǔn)。與并行方式相比，串行方式能提供更快速的通信傳輸速度以及更簡易的配置。此外SAS并支持與串行式ATA（SATA）設(shè)備兼容，且兩者可以使用相類似的電纜。
22.LPC是線性預(yù)測編碼（linear predictive coding，LPC）是一種非常重要的編碼方法。從原理上講，LPC是通過分析話音波形來產(chǎn)生聲道激勵和轉(zhuǎn)移函數(shù)的參數(shù)，對聲音波形的編碼實際就轉(zhuǎn)化為對這些參數(shù)的編碼，這就使聲音的數(shù)據(jù)量大大減少。在接收端使用LPC分析得到的參數(shù)，通過話音合成器重構(gòu)話音。合成器實際上是一個離散的隨時間變化的時變線性濾波器，它代表人的話音生成系統(tǒng)模型。時變線性濾波器既當(dāng)作預(yù)測器使用，又當(dāng)作合成器使用。分析話音波形時，主要是當(dāng)作預(yù)測器使用，合成話音時當(dāng)作話音生成模型使用。隨著話音波形的變化，周期性地使模型的參數(shù)和激勵條件適合新的要求。
23.PCI是Peripheral Component Interconnect(外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn))的縮寫，它是目前個人電腦中使用最為廣泛的接口，幾乎所有的主板產(chǎn)品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型，在目前流行的臺式機主板上，ATX結(jié)構(gòu)的主板一般帶有5～6個PCI插槽，而小一點的MATX主板也都帶有2～3個PCI插槽.
24.PCI-Express(peripheral component interconnect express)是一種高速串行計算機擴展總線標(biāo)準(zhǔn)，它原來的名稱為“3GIO”，是由英特爾在2001年提出的，旨在替代舊的PCI，PCI-X和AGP總線標(biāo)準(zhǔn)。PCIe屬于高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸，所連接的設(shè)備分配獨享通道帶寬，不共享總線帶寬，主要支持主動電源管理，錯誤報告，端對端的可靠性傳輸，熱插拔以及服務(wù)質(zhì)量(QOS)等功能。PCIe交由PCI-SIG（PCI特殊興趣組織）認(rèn)證發(fā)布后才改名為“PCI-Express”，簡稱“PCI-e”。
25.MII即媒體獨立接口，也叫介質(zhì)無關(guān)接口。它是IEEE-802.3定義的以太網(wǎng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它包括一個數(shù)據(jù)接口，以及一個MAC和PHY之間的管理接口。數(shù)據(jù)接口包括分別用于發(fā)送器和接收器的兩條獨立信道。每條信道都有自己的數(shù)據(jù)、時鐘和控制信號。MII數(shù)據(jù)接口總共需16個信號。管理接口是個雙信號接口：一個是時鐘信號，另一個是數(shù)據(jù)信號。通過管理接口，上層能監(jiān)視和控制PHY。
MII支持10M和100M的操作，一個接口由14根線組成。（一個引腳對應(yīng)一條信號線）
MII的一個缺點是：它的每個端口用的信號線太多，如果一個8端口的交換機要用112根線，32端口就要用到448根線，如果按個接口做交換機，不太現(xiàn)實，所以現(xiàn)代交換機會采用其它一些從MII簡化而來的標(biāo)準(zhǔn)，如RMII、SMII、GMII等。
RMII是簡化的MII接口，在數(shù)據(jù)的收發(fā)上它比MII接口少了一倍的信號線；和MII一樣，RMII支持10M的總線接口速度。
SMII是由思科提出的一種媒體接口，一個端口僅有4根信號線，S表示串行的意思，因為它只用一根信號線傳輸發(fā)送數(shù)據(jù)，一根信號線傳輸接收數(shù)據(jù)。
GMII是4M網(wǎng)的MII接口，RGMII表示簡化了的GMII接口。RMII用2根線傳輸數(shù)據(jù)；MII用4根線傳輸數(shù)據(jù)；GMII用8根傳輸數(shù)據(jù)。
26.VGA(Video Graphics Array)即視頻圖形陣列，具有分辨率高、顯示速率快、顏色豐富等優(yōu)點。VGA接口不但是CRT顯示設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口，同樣也是LCD液晶顯示設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口，具有廣泛的應(yīng)用范圍VGA接口即電腦采用VGA標(biāo)準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)的接口。VGA接口共有15針，分成3排，每排5個孔，顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型，絕大多數(shù)顯卡都帶有此種接口。它傳輸紅、綠、藍(lán)模擬信號以及同步信號(水平和垂直信號)。
27.DVI（Digital Visual Interface），即數(shù)字視頻接口
28.高清多媒體接口（英語：High Definition Multimedia Interface，簡稱HDMI ）是一種全數(shù)字化視頻和聲音發(fā)送接口，可以發(fā)送未壓縮的音頻及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人計算機、電視游樂器、綜合擴大機、數(shù)字音響與電視機等設(shè)備。HDMI可以同時發(fā)送音頻和視頻信號，由于音頻和視頻信號采用同一條線材，大大簡化系統(tǒng)線路的安裝難度。
29.DisplayPort（簡稱DP）是一個由PC及芯片制造商聯(lián)盟開發(fā)，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（VESA）標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字式視頻接口標(biāo)準(zhǔn)。該接口免認(rèn)證、免授權(quán)金，主要用于視頻源與顯示器等設(shè)備的連接，并也支持?jǐn)y帶音頻、USB和其他形式的數(shù)據(jù)。此接口的設(shè)計是為取代傳統(tǒng)的VGA、DVI和FPD-Link（LVDS）接口。通過主動或被動適配器，該接口可與傳統(tǒng)接口（如HDMI和DVI）向后兼容。
