UART以及其他接口协议.docx

"UART 及其它接口协议" UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）是一种通用的串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART 用来与 PC 进行通信，包括与监控调试器和其它器件，如 EEPROM 通信。 UART 的通信过程是将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始，后面是 7 个或 8 个数据位，一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。接收器发现开始位时它就知道数据准备发送，并尝试与发送器时钟频率同步。如果选择了奇偶，UART 就在数据位后面加上奇偶位。奇偶位可用来帮助错误校验。 UART 的数据方向和通信速度可以灵活选择。数据传输可以首先从最低有效位（LSB）开始。微控制器中的 UART 传送数据的速度范围为每秒几百位到 1.5Mb。UART 波特率还受发送和接收线对距离（线长度）的影响。 UART 是计算机中串行通信端口的关键部分。在计算机中，UART 相连于产生兼容 RS232 规范信号的电路。RS232 标准定义逻辑“0”信号相对于地为 3 到 25 伏，而逻辑“1”相对于地为-3 到-25 伏。所以，当一个微控制器中的 UART 相连于 PC 时，它需要一个 RS232 驱动器来转换电平。 SPI（Synchronous Peripheral Interface）是由摩托罗拉公司开发的全双工同步串行总线，该总线大量用在与 EEPROM、ADC、FRAM 和显示驱动器之类的慢速外设器件通信。SPI 总线通信基于主-从配置，具有四个信号：MOSI、MISO、SCK 和 SS。芯片上“从属选择”（slave-select）的引脚数决定了可连到总线上的器件数量。 UART 和 SPI 都是常用的串行通信协议，但它们有其特点和应用场景。UART 适合用于异步通信，具有灵活的数据方向和通信速度，而 SPI 适合用于同步通信，具有高速的数据传输速度。 在选择串行通信协议时，需要考虑到应用场景、数据传输速度、线数和成本等因素。UART 和 SPI 都可以满足不同的应用需求，但需要根据具体情况选择合适的协议。 此外，还有其它的串行通信协议，如 I2C、CAN、LIN 等，每种协议都有其特点和应用场景。选择合适的串行通信协议可以提高系统的性能和可靠性，降低成本和复杂度。