UART通用异步收发器
UART口指的是一种物理接口形式(硬件)。
UART是异步，全双工串口总线。它比同步串口繁芜很多。有两根线，一根TXD用于发送，一根RXD用于吸收。
UART的串行数据传输不须要利用时钟旗子暗记来同步传输，而是依赖于发送设备和吸收设备之间预定义的配置。
对付发送设备和吸收设备来说，两者的串行通信配置该当设置为完备相同。
起始位：表示数据传输的开始，电平逻辑为“0” 。
数据位：可能值有5、6、7、8、9，表示传输这几个bit 位数据。一样平常取值为8，由于一个ASCII 字符值为8 位。
奇偶校验位：用于吸收方对吸收到的数据进行校验，校验“1” 的位数为偶数(偶校验) 或奇数(奇校验)，以此来校验数据传送的精确性，利用时不须要此位也可以。
停滞位：表示一帧数据的结束。电平逻辑为“1”。
如果用通用IO口仿照UART总线，则需一个输入口，一个输出口。
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I2C总线
I2C总线是一种同步、半双工双向的两线式串口总线。它由两条总线组成：串行时钟线SCL和串行数据线SDA。
SCL线——卖力产生同步时钟脉冲。
SDA线——卖力在设备间传输串行数据。
该总线可以将多个I2C设备连接到该系统上。连接到I2C总线上的设备既可以用作主设备，也可以用作从设备。
主设备卖力掌握通信，通过对数据传输进行初始化，来发送数据并产生所需的同步时钟脉冲。从设备则是等待来自主设备的命令，并响应命令吸收。
主设备和从设备都可以作为发送设备或吸收设备。无论主设备是作为发送设备还是吸收设备，同步时钟旗子暗记都只能由主设备产生。
如果用通用IO口仿照I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，其余还需一个输出口(SCL)。
SPI串行外设接口
SPI总线是同步、全双工双向的4线式串行接口总线。它是由“单个主设备+多个从设备”构成的系统。
在系统中，只要任意时候只有一个主设备是处于激活状态的，就可以存在多个SPI主设备。常利用于AD转换器、EEPROM、FLASH、实时时钟、数字旗子暗记处理器和数字旗子暗记解码器之间实现通信。
为了实现通信，SPI共有4条旗子暗记线，分别是：
(1)主设备出、从设备入（Master Out Slave In，MOSI）：由主设备向从设备传输数据的旗子暗记线，也称为从设备输入（Slave Input/Slave Data In，SI/SDI）。
(2)主设备入、从设备出（Master In Slave Out，MISO）：由从设备向主设备传输数据的旗子暗记线，也称为从设备输出（Slave Output/Slave Data Out，SO/SDO）。
(3)串行时钟（Serial Clock，SCLK）：传输时钟旗子暗记的旗子暗记线。
(4)从设备选择（Slave Select，SS）：用于选择从设备的旗子暗记线，低电平有效。
SPI 的事情时序模式由CPOL（Clock Polarity，时钟极性）和CPHA（Clock Phase，时钟相位）之间的相位关系决定，CPOL 表示时钟旗子暗记的初始电平的状态，CPOL 为0 表示时钟旗子暗记初始状态为低电平，为1 表示时钟旗子暗记的初始电平是高电平。CPHA 表示在哪个时钟沿采样数据，CPHA 为0 表示在首个时钟变革沿采样数据，而CPHA 为1 则表示在第二个时钟变革沿采样数据。
UART、SPI、I2C比较
①I2C线更少，比UART、SPI更为强大，但是技能上也更加麻烦些，由于I2C须要有双向IO的支持，而且利用上拉电阻，抗滋扰能力较弱，一样平常用于同一板卡上芯片之间的通信，较少用于远间隔通信。
②SPI实现要大略一些，UART须要固定的波特率，便是说两位数据的间隔要相等，而SPI则无所谓，由于它是有时钟的协议。
③I2C的速率比SPI慢一点，协议比SPI繁芜一点，但是连线也比标准的SPI要少。
④UART一帧可以传5/6/7/8位，I2C必须是8位。I2C和SPI都从最高位开始传。
⑤SPI用片选旗子暗记选择从机，I2C用地址选择从机。
RS232串口通信
传输线有两根，地线一根。电平是负逻辑：
-3V~-15V逻辑“1”，+3V~+15V逻辑“0”。
RS-232串口通信传输间隔15米旁边。可做到双向传输，全双工通讯，传输速率低20kbps 。
下图是DB9公头和母头的定义，一样平常用的最多的是RXD、TXD、GND三个旗子暗记。
TTL和RS-232互转
单片机接口一样平常是TTL电平，如果接232电平的外设，就须要加TTL转RS232的模块。如下图，可用芯片MAX232进行转换。
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RS422串口通信
RS-422有4根旗子暗记线：两根发送、两根吸收和一根地线。全双工通信。
它有一个主设备，别的为从设备，从设备之间不能通信，以是RS-422支持点对多的双向通信。
RS485串口通信
RS-485采取平衡发送和差分吸收，因此具有抑制共模滋扰的能力。
采取两线半双工传输，最大速率10Mb/s，电平逻辑是两线的电平差来决定的，提高抗滋扰能力，传输间隔长(几十米到上千米)。
+2V~+6V逻辑“1”，-2~-6V逻辑“0”。
TTL转成RS-485很常见，比如MAX485，参考电路如下：
RE引脚：吸收器输出使能（低电平有效）。
DE引脚：发送器输出使能（高电平有效）。可以直接通过MCU的IO端口掌握。
TTL
嵌入式里面说的串口，一样平常是指UART口。4个pin（Vcc,GND,RX,TX），用TTL电平。
PC中的COM口即串行通讯端口，简称串口。9个Pin，用RS232电平。
串口、COM口是指物理接口形式(硬件)。而TTL、RS-232、RS-485是指电平标准(电旗子暗记)。
单片机与PC通讯示意图如下：
CAN总线
CAN是掌握器局域网络的简称，是一种能够实现分布式实时掌握的串行通信网络。CAN总线的功能繁芜且智能。紧张用于汽车通信。
CAN总线网络紧张挂在CAN_H和CAN_L，各个节点通过这两条线实现旗子暗记的串行差分传输，为了避免旗子暗记的反射和滋扰，还须要在CAN_H和CAN_L之间接上120欧姆的终端电阻。
每一个设备既可做主设备也可做从设备。CAN总线的通信间隔可达10千米（速率低于5Kbps），速率可达1Mbps（通信间隔小于40M）。
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CAN电平逻辑
CAN总线采取"线与"的规则进行总线冲裁，1&0为0，以是称0为显性，1为隐性。
从电位上看，由于规定高电位为0，低电位为1，同时发出旗子暗记时实际呈现为高电位，从征象上看就像0覆盖了1，以是称0为显性，1为隐性。
USB通信串行总线
USB接口最少有四根线，个中有两根是数据线，而所有的USB数据传输都是通过这两根线完成。它的通信远比串口繁芜的多。
两根数据线采取差分传输，即须要两根数据线合营才能传输一个bit，因此是半双工通信，同一韶光只能发送或者吸收。
USB 规定，如果电压电平不变，代表逻辑1；如果电压电平变革，则代表逻辑0。
USB转TTL
一样平常USB转串口都是用CH340G芯片。
用串口通信比USB大略，由于串口通信没有协议。
SD卡
SD卡是一种存储卡，可用于手机作为内存卡利用。
嵌入式中，单片机与SD卡通信有两种模式：
1. SPI总线通信模式；
2. SD总线通信模式。
值得把稳的是，SD总线模式中有4条数据线；SPI总线模式中仅有一条数据线（MOSI和MISO不能同时读数据，也不能同时写数据）；这样在嵌入式中，单片机与SD卡通信时采取SD总线模式比SPI总线模式速率快几倍。
1-WIRE总线
1-Wire由美国Dallas(达拉斯)公司推出，是一种异步半双工串行传输。采取单根旗子暗记线，既传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的。
单总线的数据传输速率一样平常为16.3Kbit/s，最大可达142 Kbit/s，常日情形下采取100Kbit/s以下的速率传输数据。
1-Wire线端口为漏极开路构或三态门的端口，因此一样平常须要加上拉电阻Rp，常日选用5K~10KΩ
紧张运用在：打印墨盒或医疗花费品的识别；印刷电路板、配件及外设的识别和认证。
DMA直接存储器访问
DMA是STM32内的一个硬件模块，它独立于CPU，在外围设备和内存之间进行数据传输，解放了CPU，可使CPU的效率大大提高。
它可以高速访问外设、内存，传输不受CPU的掌握，并且是双向通信。因此，利用DMA可以大大提高数据传输速率，这也是ARM架构的一个亮点——DMA总线掌握。
DMA就相应于一条高速公路，专用、高速的特性。如果不该用DMA，也可以达到目的，只是达到目的的韶光比较长。
Ethernet以太网
以太网是目前运用最普遍的局域网技能。
大家知道，以太网接口可分为协议层和物理层。
协议层是由一个叫MAC(Media Access Layer)掌握器的单一模块实现。
物理层由两部分组成，即PHY(Physical Layer)和传输器。
目前很多主板的南桥芯片已包含了以太网MAC掌握功能，只是未供应物理层接口。因此，需外接PHY芯片以供应以太网的接入通道。
网络变压器的浸染是：
耦合差分旗子暗记，抗滋扰能力更强；
变压器隔离网线端不同设备的不同电平，隔离直流旗子暗记。
以太网接口参考电路：
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