單片機常用的通信協(xié)議介紹

在單片機的應用中，通信協(xié)議是其中必不可少的一部分，上位機與下位機，單片機與單片機，單片機與外設模塊之間的通信都需要通信協(xié)議實現(xiàn)信息交換和資源共享。由于設備之間不同的傳輸速率、電氣特性、可靠性要求的不同，也產(chǎn)生了許多類型的適用于不同情況的通信協(xié)議，并被廣泛的接受和使用。其實使用率最高的主要有以下幾種：

一、UART和USART

分別名為通用異步收發(fā)器和通用同步異步收發(fā)器，速率不快，可全雙工，結構上一般由波特率產(chǎn)生器、UART/USART發(fā)送器、UART/USART接收器組成，硬件上兩線，一收一發(fā)。

二、I2C（IIC）

雙向、兩線、串行、多主控接口標準。速率不快，半雙工，同步接口，具有總線仲裁機制，非常適合器件間近距離經(jīng)常性數(shù)據(jù)通信，可實現(xiàn)設備組網(wǎng)。

總線仲裁：線與，誰發(fā)0就仲裁成功。

三、SPI

高速同步串行口，高速，可全雙工，收發(fā)獨立，同步接口，可實現(xiàn)多個SPI設備互聯(lián)，硬件3~4線；也是所有基于SPI的設備公共有的，他們是SDI（數(shù)據(jù)輸入），SDO（數(shù)據(jù)輸出），SCK（時鐘），CS（片選）。

四、USB

高速同步串行口，高速，可全雙工，由主機、hub、設備組成。設備可以與下級的hub相連構成星型結構。一條USB的傳輸線分別由地線、電源線、D+、D-四條線構成，D+、D-是差分輸入線，它使用的是3.3V的電壓。數(shù)據(jù)在USB線里傳送是由低位到高位發(fā)送的。

五、CAN

采用雙線傳輸，兩根導線分別作為CAN_H、CAN_L，并在終端配備有120Ω的電阻。收到總線信號時，CAN收發(fā)器將信號電平轉化為邏輯狀態(tài)，即CAN_H與CAN_L電平相減后，得到一個插值電平。各種干擾在兩根導線上的作用相同，相減后的插值電平可以濾過這些干擾。

六、DMA

DMA是指外部設備不通過CPU而直接與系統(tǒng)內存交換數(shù)據(jù)的接口技術。這樣數(shù)據(jù)的傳送速度就取決于存儲器和外設工作速度。

通常系統(tǒng)總線是由CPU管理的，在DMA方式時，就希望CPU把這些總線讓出來，即CPU連到這些總線上的線處于第三態(tài)（高阻狀態(tài)），而由DMA控制器接管，控制傳送的字節(jié)數(shù)，判斷DMA是否結束，以及發(fā)出DMA結束信號。

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