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

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一、概述

• 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

• 大家知道spi是全双工；can是全双工/半双工争议非常多

• 究竟什么是"全双工/半双工"？有没有标准？

• 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

• https://www.bosch-semiconductors.com/zh/ip模块/can-协议/

• IEEE802.3-2018.pdf

• CAN入门书.pdf

• STM32H723/733 Reference manual

• 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 HAL_I2C_Master_Receive
UART	HAL_UART_Transmit HAL_UART_Receive
SPI	HAL_SPI_Transmit HAL_SPI_Receive HAL_SPI_TransmitReceive
CAN	HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ HAL_FDCAN_GetRxMessage

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

• 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。