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什么是串口通信协议,常见的协议有哪些

时间:2021-06-28 作者:众山科技

  什么是串口通信?学术解释是通过总线在一个时间点连续发送数据的方法。就像弓箭手经常射出弓箭一样,嗖,嗖,嗖…

  什么是串口通信协议?就是串口通信中使用的协议传输方式。

  串行通信协议有多少种?串行通信协议包括系统间协议和内部系统协议。

  系统间协议:用于通信两种不同设备的系统间协议。就像电脑和微控制器套件之间的通信一样。通过内部总线系统进行通信。常见的有UART协议、USART协议、USB协议。

  内部系统协议:内部系统协议用于通信电路板上的两个设备。使用这些系统内部协议时,我们不使用系统内部协议来扩展微控制器的周边设备。使用系统内协议会增加电路的复杂性和功耗。使用系统内协议,降低电路的复杂性和功耗,降低成本,访问数据非常安全。常见的有I2C协议、SPI协议、CAN协议。

  UART协议。

  UART代表通用异步发送器和接收器。UART协议是一个串行通信,有两个有线协议。数据电缆信号线标有Rx和Tx。串行通信通常用于发送和接收信号。它传输并与串行通信接收数据,而不是脉冲。UART接收数据字节,并按顺序发送每个位置。

  在嵌入式系统中,USAT协议通常用作MCU的外部设备;一般而言,由芯片引脚直接引出的一般是TTL电平;而中间有转换芯片的可能是RS232电平。详细信息可以查看:串行通信标准。

  UART是半双工协议。半双工具有传输和接收数据的功能,但不能同时进行。大部分控制器在电路板上都有硬件UART。它使用一条数据线来发送和接收数据。它有一个起始位置、一个8位数据和一个停止位置,这意味着8位数据传输一个人的信号从高到低。例如,电子邮件、短信、对讲机、工业物联网传输设备串行服务器。

  USART协议。

  USART代表通用同步、异步发送器和接收器。这是双线协议的串行通信。数据电缆信号线标记为Rx和TX。该协议用于逐字节发送和接收数据和时钟脉冲。这是双工协议,意味着以不同的板速发送和接收数据。不同的设备通过这个协议与微控制器通信。比如电信。

  USB协议。

  USB代表通用串行总线。同样,它也是双线协议的串行通信。数据电缆信号线标记为D+和D-。该协议用于与系统周边设备通信。USB协议用于向主机和周边设备串行发送和接收数据。USB通信需要基于系统功能的驱动软件。USB设备可以在其上传数据主机上没有任何要求的总线。现在大部分设备都在用这个技术和USB协议通信。像电脑一样使用USB和ARM控制器通信。USB以不同的模式传输数据。首先是10kbps到100kbps的慢速模式;二是全速模式500kbps到10mbps,高速模式25mbps到400mbps。USB最大电缆长度为4米。比如鼠标,键盘,集线器,开关,笔式驱动。

  I2C协议

  I2C代表内部集成电路。I2C只需要两条线就可以把所有的外部设备连接到微控制器上。I2C只需要两条线SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)就可以在设备之间传输信息。它是从属通信协议的主控。每个站都有一个唯一的地址。主设备发送目标来自设备的地址和读写标志。该地址与设备打开的任何从设备匹配,其余从设备处于禁用模式。一旦地址匹配,在主机和从机之间通信,发送和接收数据。发送机发送8位数据,接收机回复1位确认。通信完成后,主站发出停止条件。

  飞利浦半导体公司开发了I2C总线。它的最初目的是提供一个简单的方法来将CPU连接到外围设备芯片。嵌入式系统中的外围设备通常作为内存映射设备与微控制器连接。I2C只需要两条线就可以把所有的外部设备连接到微控制器上。所谓SDA和SCL的有源线都是双向的。SDA线是串行数据线,而SCA线是串行时钟线。

  SPI协议。

  SPI代表串行外部接口。这是摩托罗拉开发的串行通信协议之一。有时候SPI协议也叫四线协议。需要四线MOSI,MISO,SS和SCLK。SPI协议用于通信主设备和从设备。主机首先使用频率配置时钟。然后,主机通过拉片按钮选择特定的设备进行通信。选择特定设备,开始主机和特定从机之间的通信。主机一次只选一个从机。这是一个全双工通信协议。在位传输的情况下,不限于8个字。

  CAN协议

  CAN代表控制器局域网。这是一个串联通信协议。这需要两条线的CAN高(H+)和CAN低(H-)。Robertbosh公司于1985年开发,用于车载网络。这是基于信息传输协议。

  20世纪70年代是汽车制造商开始引入新功能的时代,如防抱死制动、空调、齿轮控制、中央操作门锁等。这些功能保证了额外的接线和复杂的设计,从而增加了成本和风险。为了克服这些问题,RobertBosch在20世纪80年代引入了CAN协议。这个串行通信协议在1993年进一步标准化为ISO11898。CAN协议完全改变了高级传感器之间的通信。CAN协议常用于汽车、飞机和医疗系统的电子网络。