嵌入式蓝牙串口通信：UART与SPI详解

"嵌入式蓝牙_串口通信_bring_up_v1.1.docx" 本文主要探讨了嵌入式系统中的两种常见通信协议——UART（通用异步收发传输器）和SPI（串行外围设备接口）。这两种协议在嵌入式系统中用于设备间的通信，尤其是在蓝牙模块与其他硬件组件交互时扮演着重要角色。 UART是一种异步通信协议，适用于低速通信场景，通常用于设备之间的简单串行通信。UART由Tx（发送）和Rx（接收）两根数据线构成，用于双向全双工通信。波特率定义了数据传输的速度，以每秒位数（bps）为单位。例如，如果波特率设置为115200，那么在一秒钟内可以传输115200位数据。一个字符通常包含10位：1位起始位，8位数据位，以及1位停止位，无校验位的情况下。这意味着在115200波特率下，每秒可以传输11520字节的数据，换算为约11.25KB/s。UART的特点是依赖起始位来保持发送和接收设备间的同步，使得接收设备能在字符传输时间内正确接收数据。 SPI则是一种高速、同步的通信总线，通常用于更快速的数据传输。它有四个主要引脚：SDI（数据输入）/MOSI（主输出从机输入）、SDO（数据输出）/MISO（主输入从机输出）、SCLK（时钟）和CS（片选），其中CS允许主机选择与哪个从机进行通信。SPI通信中，主机负责产生时钟信号，从机则根据这个时钟信号进行数据传输。SPI总线上可以挂载多个从机，但主机在同一时刻只能与一个从机通信。随着从机数量增加，主机需要更多的片选IO来控制各个从机。值得注意的是，SPI协议本身并不支持从机主动向主机发送数据，但从机可以通过将数据放到总线上并触发中断的方式通知主机数据已准备好读取。 在嵌入式蓝牙应用中，UART常用于与微控制器（MCU）进行串行通信，将蓝牙模块接收到的数据转发到MCU或者将MCU的指令传递给蓝牙模块。而SPI则可能用于连接其他高速外设，如传感器或显示设备，以实现更高效的数据交换。在预研项目中，SPI可能需要结合4个GPIO（通用输入输出）来扩展其功能，例如用于控制额外的设备或实现更复杂的通信协议。 UART和SPI在嵌入式系统中各有优势，适用于不同的应用场景。UART适合低速、简单的串行通信，而SPI则适用于高速、同步的数据传输。在实际设计中，开发者需要根据系统需求和性能要求来选择合适的通信协议。