UART
定義
- UART是一種非常常見的接口或協(xié)議柴墩，幾乎在每臺計算機或微處理器上都可以找到它陋气，UART是英文Universal Asynchronous Receiver and Transmitter 的縮寫，中文一般稱為通用異步收發(fā)傳輸器，也稱其為RS-232標準匠童。該協(xié)議是全雙工協(xié)議，它也是一種包括特定通信的電子塑顺，機械和物理特性的全面標準汤求。
- UART允許菊花鏈拓撲（在這種拓撲結構中，可以將第一個傳感器的發(fā)送引腳連接到第二個傳感器的接收引腳严拒，再將第二個傳感器的發(fā)送引腳連接到第三個傳感器的接收引腳扬绪，以此類推，最多可以接8個）
接口
- UART TX：發(fā)送
- UART RX：接收
數(shù)據(jù)傳輸
- UART作為異步串口通信協(xié)議的一種裤唠，工作原理是將傳輸數(shù)據(jù)的每個字符一位接一位地傳輸挤牛。
- 數(shù)據(jù)傳輸
1.起始位：先發(fā)出一個邏輯”0”的信號，表示傳輸字符的開始种蘸。
2.數(shù)據(jù)位：緊接著起始位之后墓赴。資料位的個數(shù)可以是4竞膳、5、6竣蹦、7顶猜、8等，構成一個字符痘括。通常采用ASCII碼长窄。從最低位開始傳送，靠時鐘定位纲菌。
3.奇偶校驗位：資料位加上這一位后挠日，使得“1”的位數(shù)應為偶數(shù)(偶校驗)或奇數(shù)(奇校驗)，以此來校驗資料傳送的正確性翰舌。
4.停止位：它是一個字符數(shù)據(jù)的結束標志嚣潜。可以是1位椅贱、1.5位懂算、2位的高電平。
5.空閑位：處于邏輯“1”狀態(tài)庇麦，表示當前線路上沒有資料傳送计技。
波特率（每秒傳送的字符數(shù)）
波特率時UART協(xié)議中的一個關鍵數(shù)據(jù)，即發(fā)送數(shù)據(jù)的速度山橄。
發(fā)送器和接受器的波特率應該匹配垮媒，通常，我們將波特率定為9600或115200航棱。
SPI
定義
- SPI（串行外圍設備接口）睡雇，英文Serial Peripheral Interface.是一種全雙工短距單主設備通信協(xié)議，與UART不同饮醇，它是一種同步通信協(xié)議它抱。SPI簡單的連接方式之一是主從連接，如下圖
接口
SCLK：串行時鐘朴艰，用來同步數(shù)據(jù)傳輸观蓄，由主機輸出
MISO：主機輸入從機輸出（Master In Slave Out）
MOSI：主機輸出從機輸入（Master Out Slave In）
CS：片選線，低電平有效呵晚，由主機輸出
在SPI總線上，某一時刻可以出現(xiàn)多個從機沫屡，但只能存在一個主機饵隙，主機通過片選線來確定要通信的從機。這就要求從機的MISO口具有三態(tài)特性沮脖，使得該口線在器件未被選通時表現(xiàn)為高阻抗金矛。
數(shù)據(jù)傳輸
在一個SPI時鐘周期內芯急，會完成如下操作：
主機通過MOSI線發(fā)送1位數(shù)據(jù)，從機通過該線讀取這1位數(shù)據(jù)驶俊；
從機通過MISO線發(fā)送1位數(shù)據(jù)娶耍，主機通過該線讀取這1位數(shù)據(jù)。
這是通過移位寄存器來實現(xiàn)的饼酿。如下圖榕酒，主機和從機各有一個移位寄存器，且二者連接成環(huán)故俐。隨著時鐘脈沖想鹰，數(shù)據(jù)按照從高位到低位的方式依次移出主機寄存器和從機寄存器，并且依次移入從機寄存器和主機寄存器药版。當寄存器中的內容全部移出時辑舷，相當于完成了兩個寄存器內容的交換。
I2C
定義
- I2C（Inter-Integrated Circuit）是一種用兩條連線工作的半雙工協(xié)議（半雙工是通信的一種類型槽片，即只要發(fā)送端在發(fā)送數(shù)據(jù)何缓，接收端只能監(jiān)聽兒不能發(fā)送數(shù)據(jù)）。
接口
- SDA：數(shù)據(jù)線
- SCL：時鐘線
- I2C的連線總是要通過電阻上拉至輸入電壓还栓，I2C的連線工作于三種速度：高速碌廓，快速，慢速蝙云。
工作原理
- 如果主機要發(fā)送數(shù)據(jù)給從器件氓皱，則主機首先尋址從器件，然后主動發(fā)送數(shù)據(jù)至從器件勃刨，最后由主機終止數(shù)據(jù)傳送波材；如果主機要接收從器件的數(shù)據(jù)，首先由主器件尋址從器件．然后主機接收從器件發(fā)送的數(shù)據(jù)身隐，最后由主機終止接收過程廷区。在這種情況下．主機負責產生定時時鐘和終止數(shù)據(jù)傳送。
數(shù)據(jù)傳輸
字節(jié)格式
- 每個字節(jié)必須是8位贾铝，最后一位為響應位
- 每次傳輸可以發(fā)送的字節(jié)數(shù)量不受限制
- 最開始發(fā)送的是從機地址
應答響應
地址匹配完成會得到響應信號（ACK）隙轻，說明這個設備是存在的
開始信號：主機讓時鐘SCL保持高電平，數(shù)據(jù)SDA由高電平調轉到低電平
停止線號：主機讓式中SCL保持高電平垢揩，數(shù)據(jù)SDA由低電平跳轉到高電平玖绿。
響應信號（ACK）：接收器在接收到8位數(shù)據(jù)后，在第9個時鐘周期叁巨，拉低SDA為低電平斑匪。
SDA上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須在SCL為高電平的期間保持穩(wěn)定，外部設備會在SCL在高電平的時候讀取數(shù)據(jù)
SDA上的數(shù)據(jù)只能在SCL為低電平期間發(fā)生變化
