STM32通信基础：串行与并行、全双工、半双工、单工解析

"这篇文档是关于通信基本概念的讲解，主要涵盖了串行与并行通信、全双工、半双工和单工的区别，以及同步与异步通信的原理。内容来自于《零死角玩转STM32》一书，适合对STM32微控制器感兴趣的读者。" 通信的基本概念是任何数据传输的基础，无论是在计算机硬件之间还是集成电路内部。在深入探讨各种通信方式之前，了解这些基本概念至关重要。 1. **串行与并行通信**： - **并行通信**：数据同时通过多个通道（线）传输，例如并行端口。这种方法速度快，但需要更多的物理连接，适用于短距离通信。 - **串行通信**：数据依次通过单个通道传输，如UART、SPI和I2C。串行通信节省了硬件资源，适用于长距离传输。 2. **全双工、半双工和单工通信**： - **全双工**：数据可以在两个方向上同时传输，如同电话对话。STM32中的USART可以实现全双工通信。 - **半双工**：数据只能在一个方向上传输，但可以双向交替，如对讲机。在同一时间内只能发送或接收。 - **单工**：数据只能单向传输，如广播。在同一时间内只能有一个方向的数据流动。 3. **同步与异步通信**： - **同步通信**：数据传输时，发送方和接收方使用相同的时钟，数据帧内无额外标识符。同步通信效率高，但对时钟同步要求严格，适合高速、精确的数据交换。 - **异步通信**：使用起始位、停止位和可能的校验位来界定数据包，允许收发两端时钟有一定程度的偏差。异步通信更灵活，但效率较低，适用于低速或非实时应用。 4. **通信速率**： - **比特率（Bitrate）**：衡量每秒传输的二进制位数，是数据传输速率的直接度量，单位通常为比特每秒（bit/s）。 - **波特率（Baudrate）**：表示每秒钟传输的码元个数，码元是携带信息的信号单元。在某些情况下，一个码元可能对应多个二进制位。 理解这些基本概念有助于更好地掌握STM32微控制器的通信接口，如UART、SPI和I2C等，它们在嵌入式系统设计中扮演着关键角色。在实际应用中，根据项目需求选择合适的通信方式和速率，是确保系统性能和效率的关键。