常見MCU通訊協(xié)議介紹

在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，微控制器單元（MCU）扮演著核心角色，負責處理各種任務和數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)這些任務，MCU需要與其他設備或系統(tǒng)進行通訊。

1. I2C（Inter-Integrated Circuit）

I2C是一種同步的、多主機、多從機的串行通訊協(xié)議，由Philips Semiconductor（現(xiàn)為NXP Semiconductors）在1980年代開發(fā)。它允許多個設備共享同一總線，而不需要復雜的布線。

特點：

• 兩線制：數(shù)據(jù)線（SDA）和時鐘線（SCL）。
• 支持多主機和多從機。
• 支持7位或10位尋址。
• 傳輸速率可達3.4Mbps（高速模式）。

應用：
I2C廣泛應用于傳感器、EEPROM、RTC（實時時鐘）等低速通訊場合。

2. SPI（Serial Peripheral Interface）

SPI是一種高速的、全雙工、主從模式的串行通訊協(xié)議。它由Motorola在1980年代開發(fā)，用于微處理器和各種外圍設備之間的通訊。

特點：

• 四線制：主出從入（MOSI）、主入從出（MISO）、時鐘線（SCLK）和片選線（CS）。
• 支持全雙工通訊。
• 傳輸速率可達50Mbps（高速模式）。
• 需要外部時鐘信號。

應用：
SPI常用于高速數(shù)據(jù)傳輸，如存儲器、ADC（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器）、DAC（數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器）等。

3. UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）

UART是一種異步串行通訊協(xié)議，用于實現(xiàn)設備之間的全雙工通訊。它將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并通過RS-232、RS-485等標準進行傳輸。

特點：

• 異步通訊，不需要時鐘信號。
• 支持全雙工通訊。
• 波特率可調(diào)，從300bps到115.2kbps不等。
• 需要最少兩根線：發(fā)送線（TX）和接收線（RX）。

應用：
UART廣泛應用于RS-232、RS-485等串行通訊場合，如PC與調(diào)制解調(diào)器、串行鼠標等。

4. USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）

USART是UART的增強版，支持同步和異步通訊模式。它集成了UART的功能，并增加了對同步通訊的支持。

特點：

• 支持同步和異步通訊。
• 可以配置為9位數(shù)據(jù)傳輸，包括校驗位。
• 支持多種通訊協(xié)議，如RS-232、RS-485、IrDA（紅外數(shù)據(jù)通訊）等。

應用：
USART在需要同步通訊的場合中非常有用，如音頻數(shù)據(jù)傳輸、視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>

5. CAN（Controller Area Network）

CAN是一種面向汽車電子的串行通訊協(xié)議，由Bosch在1980年代開發(fā)。它支持多主機通訊，并且具有高可靠性和容錯能力。

特點：

• 支持多主機通訊。
• 基于消息的通訊，每個消息都有一個唯一的標識符。
• 支持錯誤檢測和重傳機制。
• 傳輸速率可達1Mbps。

應用：
CAN廣泛應用于汽車電子系統(tǒng)中，如發(fā)動機控制、安全系統(tǒng)、車身電子等。

6. USB（Universal Serial Bus）

USB是一種廣泛使用的串行通訊協(xié)議，支持即插即用和熱插拔。它由Intel、Microsoft、Compaq等公司在1990年代開發(fā)。

特點：

• 支持多種設備，如鍵盤、鼠標、打印機等。
• 支持數(shù)據(jù)、音頻和視頻傳輸。
• 支持多種傳輸速率，從1.5Mbps（USB 1.x）到5Gbps（USB 3.2）。
• 支持電源供應。

應用：
USB已成為個人電腦和消費電子產(chǎn)品的標準接口，用于連接各種外圍設備。

7. Bluetooth

藍牙是一種無線通訊協(xié)議，用于短距離的設備間通訊。它由Ericsson在1990年代開發(fā)，并由Bluetooth SIG（特殊興趣小組）維護。

特點：

• 無線通訊，無需物理連接。
• 支持多種設備，如手機、耳機、電腦等。
• 低功耗，適合便攜設備。
• 支持多種傳輸速率，從1Mbps（Bluetooth Classic）到2Mbps（Bluetooth Low Energy）。