[问答]

单片机中各种通信方式有哪几种？

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2021-12-8 06:27:47　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 27 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 25 个回答。邀请回答爱与友人该类别下有 22 个回答。邀请回答 niu!kf 该类别下有 22 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 21 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 21 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 21 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 20 个回答。邀请回答 iyfhnvbn 该类别下有 20 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 20 个回答。邀请回答 LY0206 该类别下有 20 个回答。邀请回答 joereil 该类别下有 20 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 20 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 20 个回答。邀请回答毛头大小子该类别下有 20 个回答。邀请回答 wrfqwerty 该类别下有 19 个回答。邀请回答 qq97594051 该类别下有 19 个回答。邀请回答 pingnai 该类别下有 19 个回答。邀请回答 Jade799153347 该类别下有 19 个回答。邀请回答 q153605268 该类别下有 19 个回答。邀请回答举报张莉相关推荐 • 单片机有哪几种通信接口 1686 • 单片机常见的复位方式有哪几种啊？ 871 • 单片机的下载方式有哪几种？ 1704 • 单片机升级得方法有哪几种？ 1547 • 51单片机点亮流水灯的方式有哪几种？ 1346 • 单片机程序烧录的方式有哪几种呢 716 • 请问通信有哪几种方式？ 1337 • 有哪几种方式可以下载程序到单片机中去呢 4376 • 单片机I/O设备有哪几种主要的控制方式 765 • 51单片机中的定时器/计数器有哪几种工作方式呢 4087 1个回答

  一、单片机中各种通信方式的分类

  根据发送方式的不同，通信方式可分为串行通信和并行通信两种,单片几种常用的串行通信有 SPI、单总线(1-wire)、I2C、UART(常说的串口) 等。
  其中，串行通信又可有几种不同的分类：

根据数据传送方向，可将串行通信分为单工、半双工、全双工三类；
根据数据分段方式的不同，可将串行通信分为同步、异步两类。

  1. 串行通信中的单工、半双工、全双工

  对于单工、半双工、全双工的概念解释，网上有很多，也很好理解，本文不再赘述。读者可参考CSDN博主【Ruo_Xiao】的博客：单工、半双工和全双工的区别。
  本文在这里只放出三张图，以粗略解释其概念：

左图：单工
中图：半双工
右图：全双工

  在单片机常用的SPI、单总线(1-wire)、I2C、UART(常说的串口)中，单总线和I2C是半双工，SPI和UART是全双工。
  2.串行通信中的同步和异步

同步传输：接发双方一定有一个共用的同步时钟，它规定着每个信号持续多久后就进入下一个信号。就像两个人的手表，以秒为单位在行进，若说话者一秒说一个字，倾听者一秒听一个字，就不会出错；如果说话者一秒说一个字，倾听者两秒才听一个字，那么后者就会对信号解析错误。
异步传输：异步传输的接发双方没有同步时钟，但要规定相同的波特率，也就是规定一个信号持续的时长，这样接收方就能按时长来拆分信号，实际上与同步时钟的原理差不多。另外，异步传输的双方也会商量好相同的起始位、终止位、校验位等。

  3. 单片机中的串行通信方式分类表

  根据以上串行通信的两种不同分类方式(单工/半双工/全双工、同步/异步)，我们把单片机中的SPI、单总线(1-wire)、I2C、UART**总结如下：
  [tr]通信方式所需线束单/半/全同/异[/tr]

UART	TXD、RXD、GND	全双工	异步
单总线(1-wire)	DQ:发送/接收端	半双工	异步
SPI	SCK：同步时钟、MISO：主机输入/从机输出、MOSI：主机输出/从机输入	全双工	同步
I2C	SCL：同步时钟、SDA：数据输入/输出	半双工	同步

根据上表可以看出，半双工的通讯方式往往只有一根线，既用来发送、也用来接收；全双工有两根线，一根用来发送，另一根用来接收；
  同步的通讯方式往往有一根同步时钟线；异步却没有。
  二、RS232转换器

  在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，RS232的作用就是使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
  RS232是一种通讯协议，根据这种协议设计的连接头叫做DB9，DB9共有9个针头，如下图所示：





虽然它也有负责发送、接收的针头，但不能直接把串口的发送、接收针头接上来，而也要通过DB9母口来进行对接，否则会因电压不同导致不可预测的后果。
  三、 UART串口内部结构示意图

  UART串口的内部结构并不复杂，但要细究起来，东西也很多，博主在这里根据正点原子的课程，把其内部结构大致分为几块，标在下图：





串口内部在发送端和接收端都有发送/接收缓冲器和发送/接收寄存器；
且有一个公共的控制波特率的时钟信号发送器；
以及一些控制中断、标志位等的寄存器。