单片机应用：掌握UART, SPI与I2C串行通信协议

本资源主要探讨单片机应用技术中的串行通信协议，这是电子设计中不可或缺的一部分。串行通信协议在保证数据准确无误传输和设备间有效交互中起着关键作用。首先，我们重点讲解了通用异步串行接口（UART），它是微处理器与外部设备如PC机进行异步通信的标准接口，双向通信并支持全双工传输。在编程设计中，确定通信规程（协议）至关重要，包括何时开始和结束通信、数据交换时机等。 接下来是同步外设接口SPI，由摩托罗拉开发，这是一种全双工同步串行总线，适合与诸如E2PROM、ADC等低速外设进行高效通信。SPI工作在主-从模式下，通过MOSI、MISO、SCK和SS信号进行数据传输，其中SCK作为同步时钟源。SPI支持高速数据传输，如Xicor公司的某些器件能达5Mbps。 I2C总线，由飞利浦公司推出，是一种双线同步串行通信协议，以其接口简洁、控制简单、封装小巧和高通信速率的特点，在多机系统和外围设备扩展中广泛应用。I2C仅需SDA和SCL两条线即可实现双向数据传输，通过软件寻址区分不同的设备。 最后，提到两种常用的EIA串行通信标准，即RS232和RS485。RS232，作为传统的串口通信接口，主要用于短距离、低速率的数据传输；而RS485则是一种多点差分通信协议，适用于更远距离和多节点的工业环境，支持更大的数据传输速率和更强的抗干扰能力。 总结来说，掌握这些串行通信协议对于设计高效的单片机应用系统至关重要，它们不仅涉及硬件接口的设计，还包括软件层面的通信规程设定，确保了单片机与外部设备之间的无缝连接和高效数据交换。在实际应用中，开发者需要根据项目需求和设备特性灵活选择合适的通信协议，以达到最佳的性能和兼容性。