UART、IIC、SPI通信协议

SPI IIC UART 串口通讯通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。

约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。

因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。

目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。

同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。

其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC公司的网络体系结构中。

一、物理接口标准1.串行通信接口的基本任务（1）实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。

在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。

在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。

（2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。

所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。

因此串并转换是串行接口电路的重要任务。

（3）控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选择和控制的能力。

（4）进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。

在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。

（5）进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。

（6）提供EIA-RS-232C接口标准所要求的信号线：远距离通信采用MODEM时，需要9根信号线；近距离零MODEM方式，只需要3根信号线。

这些信号线由接口电路提供，以便与MODEM或终端进行联络与控制。

2、串行通信接口电路的组成为了完成上述串行接口的任务，串行通信接口电路一般由可编程的串行接口芯片、波特率发生器、EIA与TTL电平转换器以及地址译码电路组成。

SPII2CUART三种串行总线的原理区别及应用SPI（Serial Peripheral Interface），I2C（Inter-Integrated Circuit）和UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是常见的串行总线通信协议，它们在嵌入式系统中被广泛使用。

以下是对这三种串行总线的原理、区别及应用的详细介绍。

1. SPI（Serial Peripheral Interface）SPI是一种同步的、全双工的串行总线协议，通常由一个主设备和一个或多个从设备组成。

SPI总线上通信是基于时钟信号进行同步的，主设备产生时钟信号，从设备在时钟的边沿上发送和接收数据。

在SPI总线上，主设备控制通信的起始和结束，并通过片选信号选择与之通信的从设备。

SPI总线上的数据传输是基于多线制的，其中包括主设备的时钟线（SCLK）、数据输出线（MOSI）、数据输入线（MISO）和片选线（SS）。

SPI总线具有以下特点：-速度较快，可以达到十几MHz甚至上百MHz的传输速率。

-支持多主设备，但每个时刻只能有一个主设备处于活动状态。

-适用于短距离通信，通常在PCB上的芯片之间进行通信。

-数据传输可靠性较高。

SPI总线广泛应用于各种设备之间的数据传输，例如存储器、传感器、显示模块等。

2. I2C（Inter-Integrated Circuit）I2C也是一种同步的、双向的串行总线协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成。

I2C总线上的通信也是基于时钟信号进行同步的，主设备产生时钟信号和开始/停止条件，从设备在时钟边沿上发送和接收数据。

I2C总线上的数据传输是基于两根线—串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。

I2C总线具有以下特点：- 通信速度较慢，大多数设备的传输速率为100kbps，但也支持高达3.4Mbps的快速模式。

-支持多主设备，可以同时连接多个主设备。

单片机通讯协议有哪些单片机通讯协议是指在单片机系统中，不同设备之间进行通讯时所遵循的规定和约定。

在实际的单片机应用中，通讯协议起着非常重要的作用，它决定了不同设备之间的数据交换方式和通讯流程。

下面我们将介绍一些常见的单片机通讯协议。

1. 串行通讯协议。

串行通讯协议是一种通过串行线路进行数据传输的通讯方式，常见的串行通讯协议包括UART、SPI和I2C。

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种异步串行通讯协议，它通过一根传输线路进行数据的串行传输，适用于中短距离通讯。

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通讯协议，它使用四根线路进行通讯，包括时钟线、数据线、主从选择线和从机输出线，适用于高速通讯和短距离通讯。

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种双向二线制串行总线，适用于多个设备之间的通讯，可以实现多主机和多从机的通讯。

2. 并行通讯协议。

并行通讯协议是一种通过并行线路进行数据传输的通讯方式，常见的并行通讯协议包括总线协议和并行接口协议。

总线协议是一种多设备共享同一总线进行通讯的协议，常见的总线协议包括ISA、PCI、USB等，适用于多设备之间的通讯和数据交换。

并行接口协议是一种通过并行接口进行数据传输的协议，常见的并行接口协议包括Centronics接口、IEEE-488接口等，适用于打印机、仪器设备等外部设备的通讯。

3. 网络通讯协议。

网络通讯协议是一种通过网络进行数据传输的通讯方式，常见的网络通讯协议包括TCP/IP、UDP、HTTP等。

TCP/IP是一种传输控制协议/因特网协议，它是互联网的核心协议，提供可靠的、面向连接的通讯服务，适用于大规模网络通讯。

UDP（User Datagram Protocol）是一种用户数据报协议，它是一种无连接的通讯协议，适用于实时性要求较高的通讯。

SPI、I2C、UART三种串行总线协议的区别串口进行通信的方式有两种：同步通信方式和异步通信方式1 串行通信的概念所谓“串行通信”是指外设和计算机间使用一根数据信号线(另外需要地线,可能还需要控制线),数据在一根数据信号线上一位一位地进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。

这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，当然，其传输速度比并行传输慢。

由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有“接收移位寄存器”（串→并）和“发送移位寄存器”（并→串）。

在数据输入过程中，数据1位1位地从外设进入接口的“接收移位寄存器”，当“接收移位寄存器”中已接收完1个字符的各位后，数据就从“接收移位寄存器”进入“数据输入寄存器”。

CPU从“数据输入寄存器”中读取接收到的字符。

（并行读取，即D7~D0同时被读至累加器中）。

“接收移位寄存器”的移位速度由“接收时钟”确定。

在数据输出过程中，CPU把要输出的字符（并行地）送入“数据输出寄存器”，“数据输出寄存器”的内容传输到“发送移位寄存器”，然后由“发送移位寄存器”移位，把数据1位1位地送到外设。

“发送移位寄存器”的移位速度由“发送时钟”确定。

接口中的“控制寄存器”用来容纳CPU送给此接口的各种控制信息，这些控制信息决定接口的工作方式。

“状态寄存器”的各位称为“状态位”，每一个状态位都可以用来指示数据传输过程中的状态或某种错误。

例如，用状态寄存器的D5位为“1”表示“数据输出寄存器”空，用D0位表示“数据输入寄存器满”，用D2位表示“奇偶检验错”等。

能够完成上述“串<- ->并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550．＊＊＊＊＊＊第一个区别当然是名字：SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);I2C(INTER IC BUS：意为IC之间总线)UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器) 第二，区别在电气信号线上：SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。

SPI、I2C、UART三种串行总线的区别第一个区别当然是名字：SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);I2C(INTER IC BUS：意为IC之间总线)UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器)第二，区别在电气信号线上：SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。

SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。

提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。

主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以增加一条从设备选择线。

如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若只实现从设备，则只需输入口即可。

I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口标准，具有总线仲裁机制，非常适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。

在它的协议体系中，传输数据时都会带上目的设备的设备地址，因此可以实现设备组网。

如果用通用IO口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，另外还需一个输出口(SCL)。

（注：I2C资料了解得比较少，这里的描述可能很不完备）UART总线是异步串口，因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。

显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。

第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工，但I2C不行；第四，看看牛人们的意见吧！wudanyu：I2C线更少，我觉得比UART、SPI更为强大，但是技术上也更加麻烦些，因为I2C需要有双向IO的支持，而且I2C使用上拉电阻，我觉得抗干扰能力较弱，一般用于同一板卡上芯片之间的通信，较少用于远距离通信。

通⽤接⼝协议（串⼝，iic,spi,can,TCPIP协议） UARTUART通信⽅式：异步串⾏全双⼯通信⽅式异步通信：有通信速度要求。

UART通信速度由两个设备⾃⼰决定。

UART通信有⼀个数据格式。

UART通信四要素：波特率、数据位长度、校验位、停⽌位。

芯⽚通信过程中将这四个要素配好，完成了⼀⼤半功能。

备注：⾃⼰⽤过的开发版：STM32F407VGIIC协议：iic有两根线：⼀根时钟线，⼀个数据线。

iic有⼀个起始信号：时钟线拉⾼，数据从⾼电平到低电平，形成iic的起始信号iic是如何发送数据的：起始信号+设备地址+数据+结束信号7.1 字节格式发送到 SDA 线上的每个字节必须为 8 位每次传输可以发送的字节数量不受限制每个字节后必须跟⼀个响应位⾸先传输的是数据的最⾼位 MSB 见图 6如果从机要完成⼀些其他功能后例如⼀个内部中断服务程序才能接收或发送下⼀个完整的数据字节可以使时钟线 SCL 保持低电平迫使主机进⼊等待状态当从机准备好接收下⼀个数据字节并释放时钟线 SCL 后数据传输继续7.2 响应数据线低电平时产⽣应答，可继续发送，不然应为⾼电平，主机产⽣结束条件项⽬中的iic：HDC2010、DAC5574HDC2010:它是⼀个测量环境温湿度的⼀个芯⽚（IC），湿度和温度数字传感器8位的⼀个寄存器使⽤过程如下：使⽤iic进⾏寄存器的初始化：复位、关闭中断、启动测量寄存器//等待测量完成//去读取温湿度寄存器的数据。

　void HDC2010Init(void){HDC2010WriteReg(HDC2010_RESET_DRDY_INT_CONF,SOFT_RES_NORMAL|ODR_1_120HZ|HEAT_EN_OFF|DRDY_OR_INT_EN_HIGH_Z); //正常复位、1/120输出速度、DRDY/INT_EN 引脚输出为⾼阻，不中断HDC2010WriteReg(HDC2010_INTERRUPT_MASK,DRDY_MASK_DISABLE|TH_MASK_DISABLE|TL_MASK_DISABLE|HH_MASK_DISABLE|HL_MASK_DISABLE); //中断掩码寄存器设置，所有中断关HDC2010WriteReg(HDC2010_MEASUREMENT_CONF,TEM_RES_14BIT|HUM_RES_14BIT|MEAS_CONF_TEM_HUM|MEAS_TRIG_START);//测量寄存器设置，温度14bit,温湿度均使⽤、并且启动测量}void HDC2010Read(void){unsigned short temperture=0;unsigned short humidity=0;float temperture_temp=0;float humidity_temp=0;while(HDC2010ReadReg(HDC2010_INTERRUPT_DRDY)&DRDY_START_READAY!=DRDY_START_READAY);//等待测量完成temperture=HDC2010ReadRegU16(HDC201_TEMPERATURE_LOW);humidity=HDC2010ReadRegU16(HDC201_HUMIDITY_LOW);//printf("temperture=%d\n",temperture);//printf("humidity=%d\n",humidity);temperture_temp=(float)(((float)temperture)*165/65536) - 40;humidity_temp=(float)(((float)humidity)*165/65536);if(temperture_temp<0)printf("00");elseprintf("%.2d",(int)temperture_temp);//printf("%d\n",(int)humidity_temp);}DAC5574是⼀个模拟电压输出的芯⽚。

SPII2CUART三种串行总线协议及其区别SPI（Serial Peripheral Interface）是一种常见的串行总线协议，主要用于单片机和外部设备之间的通信。

SPI协议需要同时使用多个信号线，包括时钟信号、主从选择信号、数据输入信号和数据输出信号。

SPI协议是一种全双工的通信方式，数据可以双向传输。

SPI通信协议的特点包括以下几点：1.时钟信号：SPI协议中的设备之间使用了共享的时钟信号，时钟信号用于同步数据传输。

时钟信号由主设备控制，并且时钟频率可以根据需要调整。

SPI协议没有固定的时钟频率限制，可以根据实际需求进行调整。

2.主从选择信号：SPI协议中的从设备需要通过主从选择信号进行选择。

主设备通过拉低从设备的主从选择信号来选择与之通信的从设备。

可同时与多个从设备通信。

3.数据传输：SPI协议是一种由主设备控制的同步通信协议，数据在时钟的边沿上升移位。

主设备在时钟的上升沿将数据发送给从设备，从设备在时钟的下降沿将数据发送给主设备。

SPI协议的优势在于速度快、可靠性高，适合于需要高速传输的应用，如存储器、显示器驱动等。

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的串行总线协议，主要用于集成电路之间的通信。

I2C协议仅需要两根信号线：序列时钟线（SCL）和串行数据线（SDA）。

I2C协议是一种半双工通信方式，数据只能单向传输。

I2C通信协议的特点包括以下几点：1.序列时钟线（SCL）：SCL是在主设备和从设备之间共享的信号线，用于同步数据传输。

主设备通过拉高和拉低SCL来控制数据传输的时钟频率。

2.串行数据线（SDA）：SDA负责数据的传输。

数据在SCL的上升沿或下降沿变化时，主设备或从设备将数据写入或读取出来。

3.地址寻址：I2C协议使用7位或10位的地址寻址，从设备可以根据地址进行选择。

I2C协议的优势在于可以连接多个设备，节省了引脚，适用于多设备之间的通信，如传感器、温度传感器、压力传感器等。

c中没有引用————char &c =b ;上面的式子在c里面是错误的，提示错误：error: expected ‘;’, ‘,’ or ‘)’ before ‘&’ tokenc中没有引用，c++中才有，如果你用的是gcc编译器，将会出错，如果改为g++，就可以了；如果不想改，那么就只能用指针来传要改变的参数了SPI、I2C、UART三种串行总线的区别SPI：高速同步串行口。

3～4线接口，收发独立、可同步进行UART：通用异步串行口。

按照标准波特率完成双向通讯，速度慢SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的3根线实现数据双向传输串行外围接口Serial peripheral interfaceUART:通用异步收发器UART是用于控制计算机与串行设备的芯片。

有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。

作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。

将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。

在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。

在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。

处理由键盘或鼠标发出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。

可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。

有一些比较高档的UART还提供输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而通常的UART是8250。

现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部通常就会有16550 UART。

I2C:能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。

I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。

UARTIICSPI通信协议一、UART通信协议UART(通用异步收发传输)是一种简单的串行通信协议，用于在电子设备中进行数据传输。

它由一个数据线和一个时钟线组成，数据通过数据线一位一位地传输，时钟线用于同步数据的传输。

UART的特点：1.异步通信：数据以不定时的方式传输，发送端和接收端通过开始位和停止位来识别数据的起始和终止。

2.支持多种波特率：波特率是指每秒传输的位数，UART可以根据需要选择合适的波特率进行数据传输。

3.简单实现：UART协议的实现相对简单，适用于资源有限的嵌入式系统。

UART的应用：UART广泛应用于各种电子设备中，如计算机、嵌入式系统、通信设备等。

常见的应用包括串口通信、数据采集、数据传输等。

二、IIC通信协议IIC(Inter-Integrated Circuit)是由飞利浦公司推出的一种串行通信协议，用于在电子设备中进行数据传输。

它采用双线制，包括一根数据线（SDA）和一根时钟线（SCL）。

IIC的特点：1.主从结构：IIC通信中有一个主设备和一个或多个从设备，主设备负责发起和控制通信，而从设备负责接收和响应。

2.多设备共享：多个从设备可以共享同一条总线，通过设备地址来区分不同的从设备。

3.双向数据传输：SDA线既可以作为数据线，也可以作为应答线，从设备通过拉低SDA线来发送应答信号。

IIC的应用：IIC广泛应用于数字电路芯片之间的数据交换，如存储器芯片、传感器、模拟到数字转换器等。

它也常用于连接微控制器和外围设备，如显示器、触摸屏、温度传感器等。

SPI(Serial Peripheral Interface)是一种串行通信协议，用于在电子设备中进行数据传输。

它通常包括一个主设备和一个或多个从设备之间的通信。

SPI的特点：1.同步通信：SPI通信是基于时钟同步的，主设备通过时钟线控制数据的传输速度和时序。

2.多设备共享：多个从设备可以共享同一条总线，每个从设备都有一个片选信号，通过片选信号来选择特定的从设备。