单片机多机通信应用场景大揭秘：工业自动化、医疗设备和物联网，探索通信技术的无限可能

# 1. 单片机多机通信概述

单片机多机通信是指两个或多个单片机之间进行数据交换和信息共享的过程。它在现代电子系统中扮演着至关重要的角色，广泛应用于工业自动化、医疗设备、物联网等领域。

多机通信涉及到通信协议、通信方式、数据传输和编码等理论基础。常见的通信协议包括串口通信协议、CAN总线协议和无线通信协议。通信方式可分为有线通信和无线通信，拓扑结构有总线型、星型和环形等。数据传输和编码涉及到比特率、波特率、校验位等参数，确保数据在传输过程中的可靠性和准确性。

# 2. 单片机多机通信理论基础

### 2.1 通信协议及标准

通信协议是一组规则和约定，用于在通信系统中交换数据。它定义了数据格式、传输方式、错误检测和纠正机制。常见的通信协议包括：

- **串行通信协议：**UART、RS-232、RS-485
- **并行通信协议：**PCI、ISA
- **网络通信协议：**TCP/IP、UDP、HTTP
- **无线通信协议：**ZigBee、蓝牙、WiFi

通信标准是通信协议的具体实现。它指定了通信接口、电气特性、信号调制方式等技术细节。常见的通信标准包括：

- **EIA-232：**用于串行通信的标准
- **IEEE 802.11：**用于无线通信的标准
- **CAN 2.0B：**用于CAN总线通信的标准

### 2.2 通信方式及拓扑结构

通信方式指数据在通信系统中传输的方式。常见的通信方式包括：

- **单工通信：**数据只能从一个节点单向传输到另一个节点。
- **半双工通信：**数据可以在两个节点之间双向传输，但一次只能有一个节点传输。
- **全双工通信：**数据可以在两个节点之间同时双向传输。

拓扑结构是指通信系统中节点的连接方式。常见的拓扑结构包括：

- **总线拓扑：**所有节点连接到一个公共总线。
- **星形拓扑：**所有节点连接到一个中央节点。
- **环形拓扑：**所有节点连接成一个环形。
- **网状拓扑：**所有节点相互连接。

### 2.3 通信数据传输与编码

通信数据传输是指数据在通信系统中从一个节点传输到另一个节点的过程。数据传输可以使用以下方式：

- **串行传输：**数据逐位传输。
- **并行传输：**数据同时传输多位。

通信数据编码是指将数据转换为适合传输的格式的过程。常见的通信数据编码方式包括：

- **NRZ（非归零码）：**数据位直接转换为电平信号。
- **RZ（归零码）：**数据位在传输前归零，然后转换为电平信号。
- **Manchester编码：**数据位在传输前进行反转，然后转换为电平信号。

**代码块：**

# 串口发送数据
def serial_send_data(data):
    """
    发送数据到串口。

    参数：
        data: 要发送的数据。
    """
    ser.write(data.encode())

# 串口接收数据
def serial_receive_data():
    """
    从串口接收数据。

    返回：
        接收到的数据。
    """