一文总结嵌入式【七大通信总线协议】

 

嵌入式系统中常用的七大通信总线协议包括UART、RS232、RS485、I2C、SPI、CAN和I2S，以下是这些协议的简要总结：

• UART（通用异步收发器）：

• 串行、异步通信总线，使用两条数据线Tx和Rx实现全双工通信。

• 需要双方约定好传输的波特率，因为UART没有时钟线。

• 空闲位是高位，不能连续发数据，一次最多发5-8位数据以防止误差累计。

• 常用于主机与外设的点对点通信。

• I2C（Inter-Integrated Circuit）：

• 串行、半双工通信协议，使用两根线SDA（数据线）和SCL（时钟线）。

• 适用于近距离、低速通信，硬件结构简单，成本低。

• 支持多主机模式，主机有权发起和结束通信，从机只能被主机呼叫。

• 每个I2C总线上的器件都有一个唯一的地址（7位），支持多主机和冲突检测及仲裁功能。

• SPI（Serial Peripheral Interface）：

• 高速、全双工、同步通信协议，通常有一个主设备和多个从设备。

• 数据通过MOSI和MISO线同时传输，实现全双工通信。

• 主设备通过SCK线提供时钟信号，从设备根据这个时钟信号同步接收和发送数据。

• SS/CS线用于选择具体的从设备，只有当SS/CS被激活时，相应的从设备才会响应。

• RS232：

• 一种传统的串行通信标准，用于实现计算机与外设之间的通信。

• 由于电气特性的限制，RS232通常用于较短距离的通信。

• RS485：

• 一种差分信号的串行通信标准，用于长距离和多点通信。

• 相比RS232，RS485具有更好的抗干扰能力和更远的传输距离。

• CAN（Controller Area Network）：

• 一种多主控网络层通信协议，适用于分布式控制和实时应用。

• CAN总线数据帧具有丰富的错误检测机制，确保通信的可靠性。

• 位定时允许CAN总线在不同的速率下工作，适应不同的应用需求。

• I2S（Inter-IC Sound）：

• 一种串行音频数据传输协议，常用于音频设备之间的连接。

• I2S协议支持立体声音频信号的传输，具有较高的音频质量。

这些协议各有特点，适用于不同的应用场景，了解它们的特性对于选择合适的通信方式至关重要。