学习了51单片机以及STM32后总结下单片机与外设或者上位机通讯的几种传输方式

串口、COM口是指的物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485是指的电平标准(电信号)

串行通信：指数据一位一位顺序传送

串行接口：简称串口(COM口)

并行通信：一组数据的各数据位在多线上同时被传输

并行接口：一种接口，各数据位同时被传输，传输速度快，效率高，一般用于MCU

串行通信分为：

单工：数据单项传送

半双工：数据能双向传送但不能同时

全双工：数据能同时双向传送

1、USART串口：

通用的、及支持同步也支持异步的接收、发送“模块”，在芯片内部，与SPI、I2C一起构成单片机的总线“枝干”，对于串口，串口通信指串口按位(bit)发送和接收字节，尽管比按字节(byte)的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。

串行通信技术标准EIA-232/485也就是以前所称的RS-232/485。

232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，RS232单端通信，传输距离可达15米，最高速率20Kbps。

RS485传输速率为10Mbps，最大传输距离1219米，，采用二线制时可实现真正的多点双向通信，而采

用四线连接时只能实现点对多点通信，无论四线还是二线连接方式总线上可接多达 32 个设备。

串行通信传输速率用于说明传输的快慢。在串行通信中，数据是按位进

行传送的，因此传输速率用每秒钟传送格式位的数目来表示，称之波特率

(band rate)。每秒传送一个格式位就是 1 波特。常用的波特率有：4800、

9600、19200、115200 波特。

串口三个脚：TX、RX、GND

功能概述

STM32内部集成5个串行通信接口

STM32USART库函数

2.IIC：

IIC总线是一种两线式串行总线，支持多主控，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线，一个主控能够控制信号的传输和时钟频率，当然在任何时间点上只能有一个主控。IIC总线是由数据线SDA和时钟SCl构成的串行总线，可发送和接收数据，在CPU与被控IC之间，IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100Kbps，各种被控制电路均并联在这条总线上，每个设备模块都有唯一的地址，IIC总线上的每一个设备模块既是主控器或被控器，又是发送器或接收器，这取决于你要实现的功能是怎样的。

CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分

IIC总线传输过程中有三种信号：起始信号，终止信号，应答信号。

 起始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据；

 终止信号：SCL 为低电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据；

 应答信号：接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出

特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU 向受控单元发出一个信号后，

等待受控单元发出一个应答信号，CPU 接收到应答信号后，根据实际情

况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单

元出现故障。

I2C总线是内部总线，用来连接内部系统内的芯片

3.SPI：

SPI允许单片机和外围设备或者单片机之间高速同步数据传输，SPI可以有主机和从机模式之选，通信的主从机之间通过移位寄存器同时交换数据。目前自己用的以主机模式居多。SPI需要四线：SS,MISO,MOSI,SCK。

通信过程：在设置好SPI的工作模式：包括SCK频率(数据传输速率)，工作速度，主从模式，以及数据接收发送对应的时钟极性。在主模式下，将SS拉低表示通信的开始，然后通过向SPI数据寄存器中写入一字节的数据后自动启动时钟SCK开始进行一次通信，通信完成后会产生相应的中断标志，标志一个字节数据的传送完成。通信完成后将SS脚拉高，表示通信过程已经结束。

注意SS引脚的设置：当设置为从机模式时，SS引脚应设置为输入，拉低的时候SPI才能起作用，拉高的话是消极的SPI模式；在主机模式下，SS引脚可以设置，一般应设置为输出，如果设置为输入的话应保持为高，否则将不能进行正常的主机模式操作。

单片机通讯方式