单片机常见五种通信协议UART、RS232、RS485、IIC 、SPI总结

通信

基本概念

通信的方式分为多种，按照通信的数据同步方式，可以分为异步通信与同步通信，按照数据传送方式可以分为串行通信与并行通信，按照数据的传输方向可以分为单工，半双工和全双工通信。

同步通信

概念

发送端和接收端使用同一根信号线上的时钟信号来协调数据收发

注意点

在同步通信中，发送端和接收端必须等待时钟信号的到来，才能进行数据传输。

优点

不容易出现数据丢失或错误

缺点

长距离通信或异构系统中可能会被干扰

异步通信

概念

发送端和接收端不使用信号线上的时钟信号来协调数据收发，而是使用数据帧（包括起始位、数据位、校验位、停止位）的格式传输数据。

注意点

发送端和接收端不需要等待时钟信号的到来，数据可以在任何时间传输，但要遵循数据帧的结构。

优点

不受时钟同步的限制

缺点

在高速通信时，容易出现数据丢失或错误，因为没有严格的时钟同步。

串行通信

概念

数据在单条线路上一位一位地传输

优点

通信距离远
传输可靠性高（抗干扰能力强）
传输成本低（只用一条数据线）

缺点

无法同时输入多个数据流
采用单根数据线导致传输速率慢

并行通信

概念

数据的每一位同时在多根数据线上传输

优点

传输速度快
传输效率高
传输数据多

缺点

通信距离近
传输可靠性低（抗干扰能力弱）
传输成本高（使用多条数据线）

单工通信

概念

数据在同一时刻只能沿一个方向（正向或反向）传输，且只能由发送端向接收端传输。

举例

1、灯塔发出光信号，航船只能接受信号。
2、无线广播电台的广播、电视播放等
3、单行道，另一方向的车辆完全禁止通行。

特点

只能在一个方向上传输，无法实现数据的双向传输。

半双工通信

概念

数据在不同时刻沿着两个不同方向传输

举例

1、对讲机
2、在乡间小道，同一时刻只能让一辆小车通过，另一方向的来车只能等待道路空出来时才能经过。

特点

在某一时刻只支持一个方向的传输，需要切换方向才能实现数据的双向传输。

全双工通信

概念

数据同时在两个不同方向上传输

举例

1、打电话
2、两个不同方向的车道，车流互不相干。

特点

同时支持两个不方向的传输，可以实现数据的双向同时传输。

UART

概念

通用异步串行全双工收发器

通信结构

工作原理

按照以上串口通信结构可知：在逻辑上，SBUF（串行数据缓冲器）只有一个，它既表示发送寄存器，又