串行通信协议I2CSPIUART

Posted 2020-11-16 huiji12321

终端和其他终端或者外设通信的方式：串行通信和并行通信

 

串行通信是指 使用一条数据线，将数据一位一位地依次传输，每一位数据占据一个固定的时间长度。

其只需要少数几条线就可以在系统间交换信息，特别使用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信。

 

并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。

并行通信速度快，但用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信。计算机或PLC各种内部总线就是以并行方式传送数据的。

常用的串行通信协议：

 

SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);可以实现全双工

SPI总线由三条信号线组成（多个从设备时候需要有设备选择先SS）：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现 多个SPI设备互相连接。

提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以增加一条从设备选择线。

 根据时钟相位和时钟极性有四种通信模式(定义高低电平忙碌、   在奇数或者偶数边沿采样）

起始信号：由SS线发出高→低

停止信号：由SS线发出低→高

数据传输：SPI使用MOSI及MISO信号线来传输数据,使用SCK信号线进行数据同步。 MOSI及MISO数据线在SCK的每个时钟周期传输一位数据,且数据输入输出是同时进行的。

SPI每次数据传输可以8 位或 16 位为单位,每次传输的单位数不受限制。

 

I2C(INTER IC BUS);半双工

I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口标准

2根线:scl:时钟线sda:数据线

3.种信号
起始信号：scl为高电平，sda从高到低的跳变
停止信号：scl为高电平，sda从低到高的跳变
应答信号：在第9个时钟周时，sda总线上的低电平
2种时序
写：
start+7位从机地址 0(写)+ack+8位reg+ack+8位 data+ack+stop
读：
start+7位从机地址 +(写)+ack+8位reg+ack+
start+7位从机地址 +(读)+ack+8位data+NO ack+stop

scl为高电平的时候，sda电平变化，表示start stop。
sda电平不变化，数据保持稳定，并发送数据。
scl为低电平的时候，sda电平变化，表示数据改变

 

UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器);全双工

UART总线是异步串口，因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多，

一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线（RX  TX），一根用于发送，一根用于接收。

1个起始位，8个数据位(可选)，1个奇/偶校验位（可选），1个结束位（校准时钟作用）、空闲位