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串口通信的接收与发送 串口通信( 二 )


什么是串行通信协议？通用串行通信协议
1.通用异步接收器/发射器 。
UART是一种通用异步收发器，利用RxD和TxD实现异步全双工通信 。为了保证可靠的通信，双方可以连接到公共地；因此，完整的UART通信至少需要3条线 。
RxD是发送数据线，TxD是接收数据线，通信双方采用交叉互联 。RxD接对方TxD，TxD接对方RxD 。UART使用标准的TTL/CMOS电平(0~5V、0~3.3V、0~2.5V、0~1.8V)来表示数据，高电平表示1，低电平表示0 。为了增强抗干扰能力，增加传输长度，TTL/CMOS电平可以转换成RS232电平逻辑电平，3~12V表示0，-3~-12V表示1(RS232 。
1)UART平时处于空空空闲状态和逻辑1状态 。
2)发送数据时，先发送起始位，即TxD被下拉并保持在1位 。接收器检测到起始位的下降沿并等待1.5位后，开始逐位检测数据 。
3)发送数据，一帧UART数据可以是5、6、7、8位等 。，通常是8位，一个字节 。数据传输是先发送低位，然后依次发送，直到最高位 。
4)可以使用0或1的奇偶校验位，奇偶校验位可以是奇校验，也可以是偶校验 。奇数校验:数据加校验位中1的个数为奇数；偶数奇偶校验:数据和奇偶校验位中1的数量是偶数 。
5)最后，停止位(可以是1、1.5和2位)将数据线恢复到空空空闲状态 。
一位时间由波特率决定 。在UART通信中，波特率(一秒钟传输的符号数)等于比特率(一秒钟传输的字符数)，双方使用约定的波特率进行通信 。常见的波特率有4800、9600和115200 。
2.I2C
与UART不同，I2C是一种同步半双工通信协议 。I2C使用两条双向数据线SCL和SDA进行通信 。同时，为了支持电路和逻辑，需要开漏输出和上拉电阻 。常见的上拉电阻有1.8K、4.7K、1.8K；低速时，为了降低功耗，可以使用10K上拉电阻，1.8K上拉电阻的性能最好，可以满足高速应用的需要 。I2C常见的通信速率有正常:100K，快速:400K，高速:3.4M I2C从机的最大数量受从机地址和最大总线电容400pF的限制 。I2C的数据帧格式如下:
起始位| 7从机地址| 1读写方向位(0写，1读)| 1回复| 8数据1| 1回复1| 。..| 8位数据N | 1位无响应N |停止位 。
空空空闲状态:空空空闲时，SCL和SDA都为高电平 。此时各器件的输出场效应晶体管处于截止状态，释放总线，总线信号被上拉电阻上拉至高电平 。
开始:当SCL为高时，SDA有一个下降沿 。
数据传输:数据传输以字节为单位，第一个字节表示从机地址+读写方向，后续数据格式由设备自己定义 。在数据传输中，SDA只能在SCL为低电平时改变，数据在SCL的上升沿进行采样 。
在发送每个字节后，接收器必须发回一个确认信号ack，但在发送完最后一个字节后，它将发回一个非确认信号NACK 。
停止停止:当SCL为高时，SDA有一个上升沿 。
握手机制:I2C提供了握手机制 。当主人的速度太快，让从者无法满足快速通信时，从者可以拉下SCL与主人握手，从而延长SCL低的时间 。(SCL的高电平由所有设备发出的最短高电平决定，而低电平由最长低电平决定) 。
仲裁:SDA是线与逻辑，所以只要一端输出低，总线就是低，所以是低级优先仲裁 。仲裁规则是派出大量低级主机获得总线权 。
由于I2C通信的方向性，一次通信无法改变数据流的方向，因此在读取过程中需要一个伪写过程:
dummy写完之后重新启动，然后把数据流的方向改为read，就可以读取从数据内容了 。
第三步:能量
SPI是一种同步全双工串行通信协议 。SPI定义了四条信号线:
SCK:时钟线，由主持人提供
MISO:主要入口和出口
MOSI:进进出出 。
SS:电影选择 。
芯片选择信号是可选的，因此通信至少需要3条信号线 。SPI在时钟的上升沿进行双向数据交换，输出时主机也会接收从机的数据 。在设计中，主机和从机都需要一个移位寄存器 。SPI不区分读写方向，只交换数据 。如果你想读，你也必须写来交换数据 。
SPI根据时钟极性和时钟相位定义了四种通信模式:
时钟极性cpol: 0:空/[k0/]空闲SCK为0，1:空空闲SCK为1 。
时钟相位cpha: 0:数据在第一个时钟沿采样(可能是上升沿，可能是下降沿，与CPOL有关)，1:数据在第二个时钟沿采样(可能是上升沿，可能是下降沿，与CPOL有关) 。
如果在上沿采样，数据将在下沿输出，因此可以稳定地采样数据 。
什么是串行通信协议，串行通信协议有哪些？什么是串行通信？学术上的解释是通过总线在某个时间点连续发送一位数据的方法 。随着弓箭手频频射箭，嗖，嗖，嗖 。...
什么是串行通信协议？说白了就是串行通信使用的协议传输方式 。


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