一、UART总线通信协议

二、IIC总线时序图

2.1IIC总线时序图

2.1.1起始信号和终止信号时序图

2.2数据传输时序图

2.3字节传输和应答信号

2.4I2C的寻址

2.2IIC总线通信协议

2.2.1主机给从机发生一个字节的通信协议

2.2.2主机给从机发生连续的多个字节的通信协议

2.2.3主机从从机读一个字节的通信协议

2.2.4主机从从机读连续的多个字节的通信协议

三、SPI总线通信协议

3.1SPI基本的通信协议

3.2SPI共有4种通信模式

一、UART总线通信协议

起始位：发送数据的开始信号，由发送器产生；

数据位：要发送的数据，先发送低位，再发送高位；

校验位：校准数据的，常用奇偶校验位；

奇校验：数据位和校验位中，1的个数之和为奇数；

eg : 假设数据位为0x55, 校验位自动补1；假设数据位为0x51, 校验位自动补0；

偶检验：数据位和校验位中，1的个数之和为偶数；

eg : 假设数据位为0x55, 校验位自动补0；假设数据位为0x51, 校验位自动补1；

停止位：一帧数据发送结束，最重要的功能是用来校准时钟的。

由于串口采用的是异步通信，通信的双方各自采用各自独立的时钟源，虽然要求时钟的频率保持一致，

但是也会存在一定的误差，每发送一个bit位数据之后，误差就会进行累积，因此发送一帧数据完成之后，

需要通过停止位校准时钟。

常用的串口协议为：8N1(8位数据位，没有校验位，1个停止位)；

波特率(比特率)：表示串口通信的数据的传输速率，每s钟传输数据的bit位数，单位为bps。

常用的波特率为：115200bps或者9600bps

二、IIC总线时序图

2.1IIC总线时序图

2.1.1起始信号和终止信号时序图

1> SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号

2> SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号

3> 起始和终止信号都是由主机发出，起始信号产生后，总线就处于占用的态；终止信号产生后，总线就处于空闲态。

2.2数据传输时序图

1> I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。

2> 在SCL为低电平期间，发送器可以向数据线上写入输入，因此数据线上的数据允许发生变化；

3> 在SCL为高电平期间，接收器从数据线上读取数据，因此必须保持数据线上的数据保持稳定。

2.3字节传输和应答信号

1> 每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。

2> 在第9个时钟周期的低电平期间，接收器向数据线上写入数据，在第9个时钟周期的高电平期间，发送器从数据线上读取数据，如果读到的是高电平，则表示非应答信号；如果读到的是低电平，则表示应答信号。

3> 应答信号是由接收器产生的。

2.4I2C的寻址

1> I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。

2> 主机在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），第8位是数据的传送方向位（R/W），用“0”表示主机发送数据（W），“1”表示主机接收数据（R）。总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己被主机寻址，根据R/W位将自己定为发送器或接收器。

2.2IIC总线通信协议

2.2.1主机给从机发生一个字节的通信协议

”8位数据“ 被写到 “寄存器的地址” 中。

2.2.2主机给从机发生连续的多个字节的通信协议

第1个 ”8位数据“ 被写到 “寄存器的地址” 中。

第2个 ”8位数据“ 被写到 “寄存器的地址+1” 中。

第3个 ”8位数据“ 被写到 “寄存器的地址+2” 中。

..............（地址会自动增加1）

2.2.3主机从从机读一个字节的通信协议

从机将 “寄存器地址”中的数据发送给主机

从机只能被动的进行数据的收发，如果从机给主机发送一个字节数据之后，如果主机给从机发送应答信号之后，则从机会认为主机还想接收下一个字节的数据，因此从机会将下一个字节的数据再次发送给主机；如果从机收到的是非应答信号，则从机不会发送下一个字节的数据给主机。

2.2.4主机从从机读连续的多个字节的通信协议

第一次，从机将 “寄存器地址”中的数据发送给主机；

第二次，从机将 “寄存器地址+1”中的数据发送给主机；

..........

三、SPI总线通信协议

3.1SPI基本的通信协议

设备选择线/片选线 : CS SS NCS NSS

时钟线 : SCK SCL SCLK

串行输出数据线： MOSI

串行输入数据线 : MISO

M : Master I : Input S : Slave O : Output

MOSI：主器件数据输出，从器件数据输入

MISO：主器件数据输入，从器件数据输出

SCLK ：时钟信号，由主器件产生

/SS：从器件使能信号，由主器件控制（片选）

1> 起始信号: NSS信号线由高变低，是SPI通讯的起始信号

2> 结束信号：NSS信号线由低变高，是SPI通讯的停止信号

3> 数据传输：SPI使用MOSI及MISO信号线来传输数据，使用SCK信号线进行数据同步。

MOSI及MISO数据线在SCK的每个时钟周期传输一位数据，且数据输入输出是同时进行的。

SPI每次数据传输可以 8 位或 16 位为单位，每次传输的单位数不受限制。

SPI总线发送的数据既有地址信息，命令信息和数据相关的信息。

3.2SPI共有4种通信模式

在SPI操作中，最重要的两项设置就是时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）这两项即是主从设备间数据采样的约定方式。

3.2.1时钟极性CPOL : 设置时钟空闲时的电平的状态

当CPOL = 0 ，SCK引脚在空闲状态保持低电平；

当CPOL = 1 ，SCK引脚在空闲状态保持高电平。

3.2.2时钟相位CPHA ：设置数据采样时的时钟边沿

当 CPHA=0 时，MOSI或 MISO 数据线上的信号将会在 SCK时钟线的奇数边沿被采样

当 CPHA=1时， MOSI或 MISO 数据线上的信号将会在 SCK时钟线的偶数边沿被采样

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