UART、SPI、I2C串口通信
SPI、UART、I2C接口的定义
SPI、UART、I2C接口的定义SPI ：高速同步串行口。
3～4线接口，收发独立、可同步进行UART：通用异步串行口。
按照标准波特率完成双向通讯，速度慢SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的3根线实现数据双向传输串行外围接口 Serial peripheral interfaceUART:通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。
有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。
作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。
将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。
在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。
在输出数据流中加入启停标记,并从接收数据流中删除启停标记。
处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。
可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。
有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。
现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550 UART。
I2C:能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。
I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存。
I2C总线：I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。
由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。
总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。
常见硬件通信(SPI、I2C、CAN、USB、UART)协议介绍
常见硬件通信(SPI、I2C、CAN、USB、UART)协议介绍其中，CS是从芯片是否被主芯片选中的控制信号，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），主芯片对此从芯片的操作才有效。
这就使在同一条总线上连接多个SPI设备成为可能。
接下来就负责通讯的3根线了。
通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议，也就是说数据是一位一位的传输的。
这就是SCLK时钟线存在的原因，由SCLK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。
数据输出通过SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。
完成一位数据传输，输入也使用同样原理。
因此，至少需要8次时钟信号的改变（上沿和下沿为一次），才能完成8位数据的传输。
SCLK信号线只由主设备控制，从设备不能控制信号线。
同样，在一个基于SPI的设备中，至少有一个主控设备。
这样传输的特点：这样的传输方式有一个优点，与普通的串行通讯不同，普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据，而SPI允许数据一位一位的传送，甚至允许暂停，因为SCLK时钟线由主控设备控制，当没有时钟跳变时，从设备不采集或传送数据。
也就是说，主设备通过对SCLK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。
通过逻辑分析仪采集 spi 总线数据，可以看到四个通道的波形变化，判断信号的时钟周期、时钟相位和极性，并能够解码获取实际传输的数据和指令。
SPI还是一个数据交换协议：因为SPI的数据输入和输出线独立，所以允许同时完成数据的输入和输出。
不同的SPI设备的实现方式不尽相同，主要是数据改变和采集的时间不同，在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义，具体请参考相关器件的文档。
最后，SPI接口的一个缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。
I2C协议I2C推荐文章：《IIC通信协议，搞懂这篇就够了》注：后台发送“IIC” 即可获取基于STM32上实现软件模拟IIC的完整代码。
SPI、I2C、UART三种串行总线的原理、区别及应用
简朴描述:ＳPI 和Ｉ2Ｃ这两种通信方式都是短距离旳，芯片和芯片之间或者其他元器件如传感器和芯片之间旳通信。
SＰI和IＩC是板上通信,IIC有时也会做板间通信,但是距离甚短，但是超过一米,例如某些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线诸多用IIC，I2C能用于替代原则旳并行总线,能连接旳多种集成电路和功能模块。
I2C是多主控总线,因此任何一种设备都能像主控器同样工作，并控制总线。
总线上每一种设备均有一种独一无二旳地址,根据设备它们自己旳能力，它们可以作为发射器或接受器工作。
多路微控制器能在同一种I2C总线上共存这两种线属于低速传播；ﻫ而ＵＡRＴ是应用于两个设备之间旳通信,如用单片机做好旳设备和计算机旳通信。
这样旳通信可以做长距离旳。
UARＴ和，UＡRT就是我们指旳串口,速度比上面三者快,最高达100Ｋ左右,用与计算机与设备或者计算机和计算之间通信,但有效范畴不会很长,约１0米左右,UART长处是支持面广,程序设计构造很简朴,随着UＳB旳发展,UＡRT也逐渐走向下坡;SmＢｕs有点类似于UＳB设备跟计算机那样旳短距离通信。
ﻫ简朴旳狭义旳说ＳPI和Ｉ2C是做在电路板上旳。
而UAＲT和ＳＭＢＵS是在机器外面连接两个机器旳。
具体描述：1、ＵＡRT(TＸ,ＲX)就是两线，一根发送一根接受，可以全双工通信，线数也比较少。
数据是异步传播旳，对双方旳时序规定比较严格,通信速度也不是不久。
在多机通信上面用旳最多。
2、SPＩ(CLＫ,Ｉ/Ｏ,Ｏ,CS)接口和上面UARＴ相比，多了一条同步时钟线，上面UART旳缺陷也就是它旳长处了，对通信双方旳时序规定不严格不同设备之间可以很容易结合，并且通信速度非常快。
一般用在产品内部元件之间旳高速数据通信上面，如大容量存储器等。
３、Ｉ2C（SＣL,SＤA)接口也是两线接口，它是两根线之间通过复杂旳逻辑关系传播数据旳，通信速度不高，程序写起来也比较复杂。
一般单片机系统里重要用来和24C0２等小容易存储器连接。
SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用
简单描述:SPI 与I2C这两种通信方式都就是短距离的,芯片与芯片之间或者其她元器件如传感器与芯片之间的通信。
SPI与IIC就是板上通信,IIC有时也会做板间通信,不过距离甚短,不过超过一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些很薄膜排线很多用IIC,I2C能用于替代标准的并行总线,能连接的各种集成电路与功能模块。
I2C就是多主控总线,所以任何一个设备都能像主控器一样工作,并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址,根据设备它们自己的能力,它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输;而UART就是应用于两个设备之间的通信,如用单片机做好的设备与计算机的通信。
这样的通信可以做长距离的。
UART与,UART就就是我们指的串口,速度比上面三者快,最高达100K左右,用与计算机与设备或者计算机与计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点就是支持面广,程序设计结构很简单,随着USB的发展,UART也逐渐走向下坡;SmBus有点类似于USB设备跟计算机那样的短距离通信。
简单的狭义的说SPI与I2C就是做在电路板上的。
而UART与SMBUS就是在机器外面连接两个机器的。
详细描述:1、UART(TX,RX)就就是两线,一根发送一根接收,可以全双工通信,线数也比较少。
数据就是异步传输的,对双方的时序要求比较严格,通信速度也不就是很快。
在多机通信上面用的最多。
2、SPI(CLK,I/O,O,CS)接口与上面UART相比,多了一条同步时钟线,上面UART的缺点也就就是它的优点了,对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合,而且通信速度非常快。
一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面,如大容量存储器等。
3、I2C(SCL,SDA)接口也就是两线接口,它就是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的,通信速度不高,程序写起来也比较复杂。
一般单片机系统里主要用来与24C02等小容易存储器连接。
I2C,SPI,USB,UART常见接口的原理简析
常见接口电路介绍一、I2C总线简介1. 什么是I2C？NXP 半导体（原Philips 半导体）于20 多年前发明了一种简单的双向二线制串行通信总线，这个总线被称为Inter-IC 或者I2C 总线。
目前I2C 总线已经成为业界嵌入式应用的标准解决方案，被广泛地应用在各式各样基于微控器的专业、消费与电信产品中，作为控制、诊断与电源管理总线。
多个符合I2C 总线标准的器件都可以通过同一条I2C 总线进行通信，而不需要额外的地址译码器。
由于I2C 是一种两线式串行总线，因此简单的操作特性成为它快速崛起成为业界标准的关键因素2. I2C总线的基本概念1）发送器（Transmitter）：发送数据到总线的器件2）接收器（Receiver）：从总线接收数据的器件3）主机（Master）：初始化发送、产生时钟信号和终止发送的器件4）从机（Slave）：被主机寻址的器件其线路结构图如下：如上图示，I2C 总线具有如下特点：1）I2C 总线是双向传输的总线，因此主机和从机都可能成为发送器和接收器。
不论主机是发送器还是接收器，时钟信号SCL 都要由主机来产生2）只需要由两根信号线组成，一根是串行数据线SDA，另一根是串行时钟线SCL3）SDA 和SCL 信号线都必须要加上拉电阻Rp（Pull-Up Resistor）。
上拉电阻一般取值3～10KΩ4）SDA 和SCL 管脚都是漏极开路（或集电极开路）输出结构3. I2C总线的信号传输1）3种速率可选择标准模式100kbps、快速模式400kbps、最高速率3.4Mbps2）具有特定的传输起始、停止条件a）起始条件：当SCL 处于高电平期间时，SDA 从高电平向低电平跳变时产生起始条件。
起始条件常常简记为Sb）停止条件：当SCL 处于高电平期间时，SDA 从低电平向高电平跳变时产生停止条件。
停止条件简记为P3）数据传输从确定从机地址开始a）多个从机可连接到同一条I2C 总线上，它们之间通过各自唯一的器件地址来区分b）一般从机地址由7 位地址位和一位读写标志R/W 组成，7 位地址占据高7 位，读写位在最后。
SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用
SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用SPI（Serial Peripheral Interface），I2C（Inter-Integrated Circuit）和UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是常见的串行总线通信协议，它们在嵌入式系统中被广泛使用。
以下是对这三种串行总线的原理、区别及应用的详细介绍。
1. SPI（Serial Peripheral Interface）SPI是一种同步的、全双工的串行总线协议，通常由一个主设备和一个或多个从设备组成。
SPI总线上通信是基于时钟信号进行同步的，主设备产生时钟信号，从设备在时钟的边沿上发送和接收数据。
在SPI总线上，主设备控制通信的起始和结束，并通过片选信号选择与之通信的从设备。
SPI总线上的数据传输是基于多线制的，其中包括主设备的时钟线（SCLK）、数据输出线（MOSI）、数据输入线（MISO）和片选线（SS）。
SPI总线具有以下特点：-速度较快，可以达到十几MHz甚至上百MHz的传输速率。
-支持多主设备，但每个时刻只能有一个主设备处于活动状态。
-适用于短距离通信，通常在PCB上的芯片之间进行通信。
-数据传输可靠性较高。
SPI总线广泛应用于各种设备之间的数据传输，例如存储器、传感器、显示模块等。
2. I2C（Inter-Integrated Circuit）I2C也是一种同步的、双向的串行总线协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成。
I2C总线上的通信也是基于时钟信号进行同步的，主设备产生时钟信号和开始/停止条件，从设备在时钟边沿上发送和接收数据。
I2C总线上的数据传输是基于两根线—串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
I2C总线具有以下特点：- 通信速度较慢，大多数设备的传输速率为100kbps，但也支持高达3.4Mbps的快速模式。
-支持多主设备，可以同时连接多个主设备。
UARTIICSPI通信协议
UARTIICSPI通信协议UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）是一种异步串行通信协议，它使用简单的电气和物理接口。
UART通信是双向的，即可以同时发送和接收数据。
在UART通信中，发送和接收数据的设备之间没有共享的时钟信号，所以数据传输的速率由设备的时钟精度和波特率决定。
UART通信只使用两根线来传输数据，分别是数据线（TX、RX）和地线。
UART通信广泛应用于各种串口设备，如计算机、微控制器、传感器等。
UART通信的简洁性和广泛适用性是它最大的优点，但它也有一些缺点，比如传输速率相对较低。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。
I2C通信是双向的，可以同时发送和接收数据。
在I2C通信中，数据传输通过两根线来完成，分别是串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
I2C通信需要主设备和从设备之间的时钟同步，因此从设备无需使用独立的时钟源。
I2C通信具有多主机和多从机的能力，可以连接多个设备。
I2C通信广泛应用于各种外围设备，如传感器、存储器、显示屏等。
I2C通信的主要优点是使用的线数较少，可以连接多个设备，但传输速率较慢。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行通信协议，用于连接微控制器和外围设备。
SPI通信是全双工的，可以同时发送和接收数据。
在SPI通信中，数据传输通过四根线来完成，分别是主设备输出线（MOSI）、主设备输入线（MISO）、串行时钟线（SCK）和片选线（CS）。
SPI通信中的主设备通过片选线来选择从设备。
SPI通信可以实现高速数据传输，适用于要求实时性的应用。
SPI通信广泛应用于各种存储设备、显示器件和传感器等。
SPI通信的主要优点是传输速率较快，但需要的线数较多。
总的来说，UART、I2C和SPI是三种常用的串行通信协议，各自具有不同的特点和优缺点。
SPII2CUART三种串行总线协议及其区别
SPII2CUART三种串行总线协议及其区别SPI（Serial Peripheral Interface）是一种常见的串行总线协议，主要用于单片机和外部设备之间的通信。
SPI协议需要同时使用多个信号线，包括时钟信号、主从选择信号、数据输入信号和数据输出信号。
SPI协议是一种全双工的通信方式，数据可以双向传输。
SPI通信协议的特点包括以下几点：1.时钟信号：SPI协议中的设备之间使用了共享的时钟信号，时钟信号用于同步数据传输。
时钟信号由主设备控制，并且时钟频率可以根据需要调整。
SPI协议没有固定的时钟频率限制，可以根据实际需求进行调整。
2.主从选择信号：SPI协议中的从设备需要通过主从选择信号进行选择。
主设备通过拉低从设备的主从选择信号来选择与之通信的从设备。
可同时与多个从设备通信。
3.数据传输：SPI协议是一种由主设备控制的同步通信协议，数据在时钟的边沿上升移位。
主设备在时钟的上升沿将数据发送给从设备，从设备在时钟的下降沿将数据发送给主设备。
SPI协议的优势在于速度快、可靠性高，适合于需要高速传输的应用，如存储器、显示器驱动等。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的串行总线协议，主要用于集成电路之间的通信。
I2C协议仅需要两根信号线：序列时钟线（SCL）和串行数据线（SDA）。
I2C协议是一种半双工通信方式，数据只能单向传输。
I2C通信协议的特点包括以下几点：1.序列时钟线（SCL）：SCL是在主设备和从设备之间共享的信号线，用于同步数据传输。
主设备通过拉高和拉低SCL来控制数据传输的时钟频率。
2.串行数据线（SDA）：SDA负责数据的传输。
数据在SCL的上升沿或下降沿变化时，主设备或从设备将数据写入或读取出来。
3.地址寻址：I2C协议使用7位或10位的地址寻址，从设备可以根据地址进行选择。
I2C协议的优势在于可以连接多个设备，节省了引脚，适用于多设备之间的通信，如传感器、温度传感器、压力传感器等。
SPI、I2C、UART串行总线协议
串口通讯通信协议 (2)串口通信 (7)RS-232 (8)串口通讯通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。
约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。
因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。
目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。
同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。
其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。
一、物理接口标准1.串行通信接口的基本任务（1）实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。
在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。
在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。
（2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。
所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。
因此串并转换是串行接口电路的重要任务。
（3）控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选择和控制的能力。
（4）进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。
在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。
（5）进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。
（6）提供EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线；近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。
这些信号线由接口电路提供，以便与MODEM或终端进行联络与控制。
2、串行通信接口电路的组成为了完成上述串行接口的任务，串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、EIA与TTL电平转换器以及地址译码电路组成。
SPI、I2C、UART三种串行总线的区别
c中没有引用————char &c =b ;上面的式子在c里面是错误的，提示错误：error: expected ‘;’, ‘,’ or ‘)’ before ‘&’ tokenc中没有引用，c++中才有，如果你用的是gcc编译器，将会出错，如果改为g++，就可以了；如果不想改，那么就只能用指针来传要改变的参数了SPI、I2C、UART三种串行总线的区别SPI：高速同步串行口。
3～4线接口，收发独立、可同步进行UART：通用异步串行口。
按照标准波特率完成双向通讯，速度慢SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的3根线实现数据双向传输串行外围接口Serial peripheral interfaceUART:通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。
有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。
作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。
将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。
在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。
在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。
处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。
可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。
有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。
现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550 UART。
I2C:能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。
I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。
uart,spi,i2c总线的区别
uart,spi,i2c总线的区别第一：S P I(S e r i a l P e r i p h e r a l I n t e r f a c e：串行外设接口);I2C(I N T E R I C B U S)U A R T(U n i v e r s a l A s y n c h r o n o u s R e c e i v e r T r a n s m i t t e r：通用异步收发器)第二，区别在电气信号线上：S P I总线由三条信号线组成：串行时钟(S C L K)、串行数据输出(S D O)、串行数据输入(S D I)。
S P I总线可以实现多个S P I设备互相连接。
提供S P I串行时钟的S P I设备为S P I主机或主设备(M a s t e r)，其他设备为S P I从机或从设备(S l a v e)。
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。
如果用通用I O口模拟S P I总线，必须要有一个输出口(S D O)，一个输入口(S D I)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若只实现从设备，则只需输入口即可。
I2C总线是双向、两线(S C L、S D A)、串行、多主控（m u l t i-m a s t e r）接口标准，具有总线仲裁机制，非常适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。
在它的协议体系中，传输数据时都会带上目的设备的设备地址，因此可以实现设备组网。
如果用通用I O口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(S D A)，另外还需一个输出口(S C L)。
（注：I2C资料了解得比较少，这里的描述可能很不完备）U A R T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)、U A R T接收器、U A R T 发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。
UARTIICSPI通信协议
UARTIICSPI通信协议一、UART通信协议UART(通用异步收发传输)是一种简单的串行通信协议，用于在电子设备中进行数据传输。
它由一个数据线和一个时钟线组成，数据通过数据线一位一位地传输，时钟线用于同步数据的传输。
UART的特点：1.异步通信：数据以不定时的方式传输，发送端和接收端通过开始位和停止位来识别数据的起始和终止。
2.支持多种波特率：波特率是指每秒传输的位数，UART可以根据需要选择合适的波特率进行数据传输。
3.简单实现：UART协议的实现相对简单，适用于资源有限的嵌入式系统。
UART的应用：UART广泛应用于各种电子设备中，如计算机、嵌入式系统、通信设备等。
常见的应用包括串口通信、数据采集、数据传输等。
二、IIC通信协议IIC(Inter-Integrated Circuit)是由飞利浦公司推出的一种串行通信协议，用于在电子设备中进行数据传输。
它采用双线制，包括一根数据线（SDA）和一根时钟线（SCL）。
IIC的特点：1.主从结构：IIC通信中有一个主设备和一个或多个从设备，主设备负责发起和控制通信，而从设备负责接收和响应。
2.多设备共享：多个从设备可以共享同一条总线，通过设备地址来区分不同的从设备。
3.双向数据传输：SDA线既可以作为数据线，也可以作为应答线，从设备通过拉低SDA线来发送应答信号。
IIC的应用：IIC广泛应用于数字电路芯片之间的数据交换，如存储器芯片、传感器、模拟到数字转换器等。
它也常用于连接微控制器和外围设备，如显示器、触摸屏、温度传感器等。
SPI(Serial Peripheral Interface)是一种串行通信协议，用于在电子设备中进行数据传输。
它通常包括一个主设备和一个或多个从设备之间的通信。
SPI的特点：1.同步通信：SPI通信是基于时钟同步的，主设备通过时钟线控制数据的传输速度和时序。
2.多设备共享：多个从设备可以共享同一条总线，每个从设备都有一个片选信号，通过片选信号来选择特定的从设备。
【总线】UART、Modbus、I2C、SPI、RS232、RS485及串口通讯常用参数
【总线】UART、Modbus、I2C、SPI、RS232、RS485及串⼝通讯常⽤参数⼀、UART异步收发传输，作为集成于微处理器中的周边设备，把并⾏输⼊信号转成串⾏输出信号，（⼀般是RS-232C规格的，与类似Maxim的MAX232之类的标准信号幅度变换芯⽚进⾏搭配）作为连接外部设备的接⼝。
该总线双向通信，可以实现全双⼯传输和接收。
在嵌⼊式设计中，UART⽤于主机与辅助设备通信，如与PC机通信包括与监控调试器和其它器件，如EEPROM通信。
⼀个字符接着⼀个字符传输，⼀个字符的信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停⽌位组成。
传输时低位在前⾼位在后。
发送端和接收端必须按照相同的字节帧格式和波特率进⾏通信。
UART的设计采⽤模块化的设计思想，主要分为 3个模块：数据发送模块、数据接收模块及波特率发⽣器控制模块。
发送模块实现数据由并⾏输⼊到串⾏输出，接收模块实现数据由串⾏输⼊到并⾏输出，波特率发⽣器模块控制产⽣UART时钟频率。
发送逻辑对从发送FIFO读取的数据执⾏“并→串”转换。
控制逻辑输出起始位在先的串⾏位流，并且根据控制寄存器中已编程的配置，后⾯紧跟着数据位（注意：最低位 LSB 先输出）、奇偶校验位和停⽌位。
在检测到⼀个有效的起始脉冲后，接收逻辑对接收到的位流执⾏“串→并”转换。
此外还会对溢出错误、奇偶校验错误、帧错误和线中⽌（line-break）错误进⾏检测，并将检测到的状态附加到被写⼊接收FIFO的数据中。
需要两根信号线和⼀根地线。
⼆、Modbus1、ASCII模式与RTU模式的区别（1）ASCII：消息中每个ASCII字符都是⼀个⼗六进制字符组成（2）RTU：消息中每个8位域都是两个⼗六进制字符组成在同样波特率下，RTU可⽐ASCII⽅式传输更多的数据三、RS232、RS485（1）RS232RS232接⼝可以实现点对点的通信⽅式，但这种⽅式不能实现联⽹功能。
个⼈计算机上的通讯接⼝之⼀，异步传输标准接⼝。
SPI、I2C、UART三种串行总线的原理、区别及应用
SPI、I2C、UART三种串行总线的原理、区别及应用1、UART就是两线，一根发送一根接收，可以全双工通信，线数也比较少。
数据是异步传输的，对双方的时序要求比较严格，通信速度也不是很快。
在多机通信上面用的最多。
2、SPI接口和上面UART相比，多了一条同步时钟线，上面UART的缺点也就是它的优点了，对通信双方的时序要求不严格不同设备之间可以很容易结合，而且通信速度非常快。
一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面，如大容量存储器等。
3、I2C接口也是两线接口，它是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的，通信速度不高，程序写起来也比较复杂。
一般单片机系统里主要用来和24C02等小容易存储器连接。
SPI：高速同步串行口。
3～4线接口，收发独立、可同步进行UART：通用异步串行口。
按照标准波特率完成双向通讯，速度慢SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的3根线实现数据双向传输串行外围接口 Serial peripheral interfaceUART:通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。
有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。
作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。
将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。
在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。
在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。
处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。
可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。
有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。
SPI、I2C、UART、USB串行总线协议的区别
SPI、I2C、UART、USB串行总线协议的区别SPI、I2C、UART三种串行总线协议的区别第一个区别当然是名字：SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);I2C(INTER IC BUS)UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器)第二，区别在电气信号线上：SPI总线由三条信号线组成：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。
如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若只实现从设备，则只需输入口即可。
I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口标准，具有总线仲裁机制，非常适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。
在它的协议体系中，传输数据时都会带上目的设备的设备地址，因此可以实现设备组网。
如果用通用IO口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，另外还需一个输出口(SCL)。
（注：I2C资料了解得比较少，这里的描述可能很不完备）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，一根用于发送，一根用于接收。
显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。
第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工，但I2C不行；第四，看看牛人们的意见吧！wudanyu：I2C线更少，我觉得比UART、SPI更为强大，但是技术上也更加麻烦些，因为I2C需要有双向IO的支持，而且使用上拉电阻，我觉得抗干扰能力较弱，一般用于同一板卡上芯片之间的通信，较少用于远距离通信。
SPI,UART,I2C都有什么区别,各自的特点是什么？
SPI,UART,I2C都有什么区别，各自的特点是什么？区别:SPI：高速同步串行口。
3～4线接口，收发独立、可同步进行UART：通用异步串行口。
按照标准波特率完成双向通讯，速度慢SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的3根线实现数据双向传输串行外围接口Serial peripheral interfaceUART:通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。
有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。
作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。
将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。
在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。
在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。
处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠标也是串行设备）。
可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。
有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。
现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550 UART。
I2C:能用于替代标准的并行总线，能连接各种集成电路和功能模块。
I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。
总线上每一个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射器或接收器工作。
多路微控制器能在同一个I2C总线上共存。
I2CSPIUSBUART常见接口的原理简析
I2CSPIUSBUART常见接口的原理简析I2C、SPI、USB和UART是常见的串行通信接口，用于在电子设备之间传输数据。
以下是对这些接口的原理进行简析：1.I2C接口：I2C（Inter-Integrated Circuit）是由飞利浦公司开发的一种串行通信接口。
它使用两根线路：SDA（Serial Data Line）和SCL（Serial Clock Line）。
SDA是用于传输数据的双向线路，而SCL则是用于提供时钟信号的单向线路。
I2C采用主从架构，其中一个设备作为主设备，控制通信的发起和结束；其他设备则作为从设备进行被动响应。
在I2C通信中，主设备发起传输时，首先发送一个起始位（Start bit），然后发送从设备地址和读/写标志。
从设备在接收到地址后，会回应一个应答位（ACK/NACK），表示是否正确接收到地址。
主设备接收到应答位后，就可以传输数据了。
每次传输期间，主设备发送一个字节的数据，并等待从设备的回应。
传输完成后，主设备发送一个停止位（Stop bit）来结束通信。
2.SPI接口：SPI（Serial Peripheral Interface）是一种全双工的串行通信接口，用于连接微控制器与外设。
SPI接口使用四根线路：SCK（Serial Clock）、MOSI（Master Out Slave In）、MISO（Master In Slave Out）和SS（Slave Select）。
SCK提供时钟信号，MOSI和MISO用于数据传输，SS允许主设备选择从设备。
在SPI通信中，主设备通过SCK线提供时钟信号，每个时钟周期传输一位数据。
MOSI线上的数据由主设备传输给从设备，而MISO线上的数据由从设备传输给主设备。
通信开始前，主设备发送一个特定的时钟脉冲数来确定通信速率。
然后，主设备通过选中特定的SS线，选择与之通信的从设备。
之后，主设备通过SCK线驱动数据的传输。
终于搞清了：SPI、UART、I2C通信的区别与应用
终于搞清了：SPI、UART、I2C通信的区别与应⽤电⼦设备之间的通信就像⼈类之间的交流，双⽅都需要说相同的语⾔。
在电⼦产品中，这些语⾔称为通信协议。
之前有单独地分享了SPI、UART、I2C通信的⽂章，这篇对它们做⼀些对⽐。
串⾏ VS 并⾏电⼦设备通过发送数据位从⽽实现相互交谈。
位是⼆进制的，只能是1或0。
通过电压的快速变化，位从⼀个设备传输到另⼀个设备。
在以5V⼯作的系统中，“0”通过0V的短脉冲进⾏通信，⽽“1”通过5V的短脉冲进⾏通信。
数据位可以通过并⾏或串⾏的形式进⾏传输。
在并⾏通信中，数据位在导线上同时传输。
下图显⽰了⼆进制（01000011）中字母“C”的并⾏传输：在串⾏通信中，位通过单根线⼀⼀发送。
下图显⽰了⼆进制（01000011）中字母“C”的串⾏传输：SPI通信SPI是⼀种常见的设备通⽤通信协议。
它有⼀个独特优势就是可以⽆中断传输数据，可以连续地发送或接收任意数量的位。
⽽在I2C和UART中，数据以数据包的形式发送，有着限定位数。
在SPI设备中，设备分为主机与从机系统。
主机是控制设备（通常是微控制器），⽽从机（通常是传感器，显⽰器或存储芯⽚）从主机那获取指令。
⼀套SPI通讯共包含四种信号线：MOSI(Master Output/Slave Input) – 信号线，主机输出，从机输⼊。
MISO (Master Input/SlaveOutput) – 信号线，主机输⼊，从机输出。
SCLK (Clock) – 时钟信号。
SS/CS (SlaveSelect/Chip Select) – ⽚选信号。
SPI协议特点实际上，从机的数量受系统负载电容的限制，它会降低主机在电压电平之间准确切换的能⼒。
⼯作原理时钟信号每个时钟周期传输⼀位数据，因此数据传输的速度取决于时钟信号的频率。
时钟信号由于是主机配置⽣成的，因此SPI通信始终由主机启动。
设备共享时钟信号的任何通信协议都称为同步。
SPI是⼀种同步通信协议，还有⼀些异步通信不使⽤时钟信号。
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计数，当计数器为24=16+8时，采样的值为第0位数
据；当计数器的值为40时，采样的值为第1位数据，
依此类推，进行后面6个数据的采样。如果需要进行
奇偶校验，则当计数器的值152时，采样的值即为奇 偶位；当计数器的值为168时，采样的值为"1"表示停 止位，一帧数据接收完成。
12
2.51系列单片机UART通信
SPI0CN、数据寄存器SPI0DAT、配置寄存器
SPI0CFG和时钟频率寄存器SPI0CKR。
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3.C8051F系列单片机的SPI应用
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3.C8051F系列单片机的SPI应用
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3.C8051F系列单片机的SPI应用
42
三、 I2C通信
1.I2C通信简介及特点 2.I2C通信原理
平切换表示停止条件。
49
2.I2C通信原理
50
2.I2C通信原理
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2.I2C通信原理
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2.I2C通信原理
53
2.I2C通信原理
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谢谢！
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型的例子打电话。
波特率：波特率是指每秒内传送二进制数据的位数以
b/s和bps（位/秒）为单位。
6
1.串行通信和并行通信
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2.51系列单片机UART通信
UART作为异步串口通信协议的一种，工作原理是将传输数据的 每个字符一位接一位地传输。
起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
EEPROM，FLASH，实时时钟，AD转换器，还有数
字信号处理器和数字信号解码器之间。
SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且
在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚， 同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，
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1.SPI通信简介及特点
SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接 接口，该接口一般使用4条线：
器CKCON
的TIM位（定时器1时钟选择），定时器方式寄存器 TOMD，最后不要忘记打开UART的交叉开关。 （2）配置波特率：配置串口工作方式1，定时器使 用方式2（自动重装载的8位计数器/定时器）
T的使用
22
3.C8051F系列单片机UART的使用
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1.I2C通信介绍及特点
I2C（Inter－Integrated Circuit）总线是PHILIPS公司 开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围
设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标
准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，
控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优
点。
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2.51系列单片机UART通信
UART波特率发生器：波特率是衡量数据传输速率的指标，表 示每秒传送数据的字符数，单位为Baud。UART的接收和发
送是按照相同的波特率进行收发的。波特率发生器产生的时钟
频率不是波特率时钟频率，而是波特率时钟频率的16倍，目 的是为在接收时进行精确地采样，以提取出异步的串行数据。
（1）MOSI– SPI 总线主机输出/ 从机输入（SPI Bus Master
Output/Slave Input）。 （2）MISO– SPI 总线主机输入/ 从机输出（SPI Bus Master Input/Slave Output)。 （3）SCLK – 时钟信号，由主设备产生。
数据位：紧接着起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7 、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传 送，靠时钟定位。 奇偶校验位：数据位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数( 偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的正确性
8
2.51系列单片机UART通信
停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2 位的高电平。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备
（3）注意使用时要禁止定时器1终端ET1=0；TI0和 RI0也要注意软清零。
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3.C8051F系列单片机UART的使用
C8051F系列UART1的使用
（1）UART1包含一个由16位定时器和可编程预分频
器构 成的专用波特率发生器，能产生很宽范围的波
特率。
（2）UART1有六个相关的特殊功能寄存器。三个用 于波特率发生器（SBCON1、SBRLH1和SBRLL1） ，两个用于数据格式、控制和状态功能（SCON1和 SMOD1），一个用于发送和接收数据（SBUF1）
25
3.C8051F系列单片机UART的使用
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3.C8051F系列单片机UART的使用
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二、 SPI通信
1.SPI通信简介及特点 2.SPI通信原理 3.C8051F系列单片机的SPI通信配置
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1.SPI通信简介及特点
SPI是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思 义就是串行外围设备接口。SPI接口主要应用在
有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不
同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机 校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同
步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。
空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有数据传送。
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2.51系列单片机UART通信
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口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI。
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2.SPI通信原理
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2.SPI通信原理
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2.SPI通信原理
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2.SPI通信原理
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2.SPI通信原理
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2.SPI通信原理
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2.SPI通信原理
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3.C8051F系列单片机的SPI应用
C8051F系列单片机的SPI0的访问和控制是通过系统 控制器中的4个特殊功能寄存器实现的：控制寄存器
的下降沿（线路电位由高电位变为低电位）时说明线路有数据 传输，按照约定的波特率从低位到高位接收数据，数据接收完 毕后，接着接收并比较奇偶校验位是否正确，如果正确则通知 后续设备准备接收数据或存入缓存。 11
2.51系列单片机UART通信
UART的接收数据时序为：当检测到数据的下降沿时 ，表明线路上有数据进行传输，这时计数器CNT开始
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3.C8051F系列单片机UART的使用
（3）关于UART1我们应该知道的几点： <1>UART1波特率是由一个专用的16位定时器产生 的. <2>用三个寄存器（SBCON1、SBRLH1和SBRLL1
）来配置波特率发生器。UART1波特率发生器控制
寄存器（SBCON1，SFR定义19.4）使能或禁止波 特率发生器，并为定时器选择预分频值。 <3>对于可靠的UART操作，建议不要将UART波特 率配置为大于SYSCLK/16。
UART、SPI、I2C串口通信培训 主讲 赵建鹏
1
UART、SPI、I2C串口通信
一、 UART通信 二、 SPI通信 三、 I2C通信
2
一、 UART通信
1.串行通信和并行通信 2.51系列单片机UART通信原理 3.C8051F系列单片机的串口及波特率配置
3
1.串行通信和并行通信
数据通信：若干个数据设备之间的信息交换称为 数据通信。 两种方式：并行通信和串行通信。 并行通信：是指数据的各位同时传送，每一位数据都需
频率的十二分之一，并不受 PCON寄存器中SMOD
的影响，即： 方式0的波特率＝fosc／12
16
2.51系列单片机UART通信
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2.51系列单片机UART通信
方式l和方式3的波特率方式1和方式3的移位时钟脉冲由定时器 T1的溢出率决定，故波特宰由定时器T1的溢出率与SMOD值
同时决定，即： 方式1和方式3的波特率＝2SMOD/32· T1溢出
率。其中，溢出率取决于计数速率和定时器的预置值。 计数速率与TMOD寄存器中C／T的状态有关。当C／T＝0时， 计数速率＝fosc／2；当C／T＝1时，计数速率取决于外部输 入时钟频率。当定时器Tl作波特率发生器使用时，通常选用可 自动装入初值模式(工作方式2)，在 工作方式2中，TLl作为计 数用，而自动装入的初值放在THl中，设计数初值为x，则每 过“256一x”个机器周期，定时器T1就会产生一次溢出。为了 避免因溢出而引起中断，此时应禁止T1中断。这时，溢出周 18 期为：
串行通信的特点：传输线少，长距离传输成本，但是传
输控制比并行要相对复杂。 数据传输方式：单工、半双工和全双工。
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1.串行通信和并行通信
单工：A只能发信号，B只能收信号，信号单向传输。 半双工：A能发信号给B，B也能发信号给A，但是这两 个 过程不能同时进行。最典型的例子是对讲机。 全双工：A在给B发信号的同时B也能给A发信号。最典
2.51系列单片机UART通信
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2.51系列单片机UART通信
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3.C8051F系列单片机UART的使用
UART0的配置步骤： （1）UART0相关寄存器配置如：UART0控制寄存 器SCON0的REN0位（接受允许），定时器控制寄 存器TCON0的TR1位（开定时器1），时钟控制寄存
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1.I2C通信介绍及特点
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1.I2C通信介绍及特点
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1.I2C通信介绍及特点
I2C总线上数据的传输速率在标准模式下可达100kbit/s 在快速模式下可达400kbit/s在高速模式下可达
3.4Mbit/s。
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2.I2C通信原理
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2.I2C通信原理
I2C的起始和结束条件： 起始条件：在SCL线是高电平时SDA线从高电平向低 电平切换这个情况表示起始条件。 停止条件：当SCL是高电平时SDA线由低电平向高电