一、串行通信
1、概念：指在計算機總線或其他數據通道上，每次傳輸一個位元數據，并連續進行以上單次過程的通信方式。

2、特點：通信線路簡單，成本低，易于擴展，傳輸速度遠但是傳輸速度慢，不支持熱插拔

3、串口通信分類（根據數據的傳送方向）：單工、半雙工、全雙工

4、用途：多用于工控和測量設備以及部分通信設備中。例如計算機上常用的COM設備、USB設備和網絡通信等設備。

5、參數：波特率、數據位、停止位、奇偶校驗
1）波特率：攜帶數據信息的信號單元叫碼元，每秒鐘通過信道傳輸的碼元數成為碼元傳輸速率。
2）

6、格式：數據字（七位ASCII碼）；奇偶位（第八位）；起始位；停止位

數據字為七位的ASCII碼時的通信格式.png

7、串口分類：
1）RS-232-C(22根線)：不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊，共模抑制能力差，對應于點對點通訊。
2）RS-422(5根線)：支持點對多的雙向通信，采用單獨的發送和接收通道，因此不必控制數據方向。
3）RS-485(2/4根線)：平衡傳輸方式、需要在傳輸線上接終接電阻。二線實現多點雙向通信，四線只能實現點對多通信。

區別.png

8、總線特性阻抗的連續性，在阻抗不連續點就會發生信號的反射。
下列幾種情況易產生這種不連續性：總線的不同區段采用了不同電纜，或某一段總線上有過多收發器緊靠在一起安裝，再者是過長的分支線引出到總線。

9、通信分類：
1）異步通信：每一個字符要用起始位和停止位作為字符開始和結束的標志，以字符為單位一個個地發送和接收。

異步傳送的通信格式.png

異步通信的通信格式.png

在異步數據傳輸時，通信雙方必須約好：字符格式、通信速率
2）同步通信：是一種連續串行傳送數據的通信方式，一次通信只傳送一幀信息，通常含有若干個數據字符。
數據格式分別為面向字符和面向比特。

面向字符型的同步通信數據格式.png

面向比特型的同步通信數據格式.png

10、握手
1）軟件握手：將數據字節作為控制字符，透過 SetXMode 函式，即可啟用或停用 2 個控制字符：XON 與 XOFF。數據接收器將傳送這些字符，以于通訊期間暫停傳送器。
2）硬件握手：使用實際的硬件線路，RTS/CTS 與 DTR/DSR 線路可搭配使用。
第一種線路集為 RTS (Request to Send) 與 CTS (Clear to Send)。當接收器可接收資料時，則將插入 (Assert) RTS 線路，表示接收器已可接收資料。接著將由 CTS 輸入線路的傳送器讀取此訊息，表示已可傳送數據。
第二種線路集為 DTR (Data Terminal Ready) 與 DSR (Data Set Ready)。由于此種線路可讓串行端口與調制解調器之間通訊現有狀態，因此主要用于調制解調器的通訊作業。舉例來說，當調制解調器可為計算機傳送數據時，將先中斷 DTR 線路，代表目前是透過電話線進行鏈接作業。接著 DSR 線路將讀取該訊息，計算機則開始傳送數據。
在一般情況下，DTR/DSR 線路是用以表示系統可進行通訊作業，而 RTS/CTS 線路則用于獨立的數據框架。
3）XModem握手：普遍用于調制解調器通訊作業，只要計算機透過 XModem 協議連接其他裝置，即可使用 LabWindows/CVI 的 XModem 函式，以傳送檔案至其他地址 (Site)。該函式為 XModemConfig、XModemSend，與 XModemReceive。

11、串口回環測試：連接適當的引腳，以允許在同一端口上接收和發送信號。它允許發送和接受來自同一串口的數據，以驗證端口的可用性。
可用于解決串行通信問題，無需連接到第三方硬件，可以顯示串口、線纜或生成消息的軟件中的問題。

12、串行接口組成部分：數據輸入寄存器、數據輸出寄存器、狀態寄存器、控制寄存器

13、串行接口的工作方式：
1）方式0：移位寄存器方式（半雙工方式）數據幀為8位，低位在先，高位在后，沒有起始位和停止位。
2）方式1：8位可變波特率方式（異步全雙工通信）數據幀為10位，起始位1位低電平，8位數據位，1位高電平停止位
3）方式2：9位固定波特率方式（1個起始位、8個數據位（低位在前）、1個可編程的第9位（TB8/RB8）、1個停止位）
4）方式3：9位可變波特率方式（1個起始位、8個數據位（低位在前）、1個可編程的第9位（TB8/RB8）、1個停止位）

二、并行通信
1、概念：以字節或字節的倍數為傳輸單位，一次傳送一個或一個以上字節的數據，數據的各位同事進行傳送。
2、適用：外部設備與危機之間進行近距離、大量和快速的信息交換。
3、特點：傳輸速度快，但是當距離較遠、數位較多時，通信線路復雜且成本高。

典型的并行接口電路圖.png

4、并行接口電路的組成：輸入緩沖寄存器、輸出緩沖寄存器、狀態寄存器、控制寄存器、數據信息

三、SPI接口的數據通信
1、SPI接口的信號：MISO、MOSI、SCLK、/SS
1）MOSI（主出從入）：主器件的輸出和從器件的輸入，用于主器件到從器件的串行數據輸入。
2）MISO（主入從出）：主器件的輸出和主器件的輸入，用于實現從器件到主器件的數據傳輸。
3）SCLK（串行時鐘信號）：主器件的輸出和從器件的輸入，用于同步主器件和從器件之間在MOSI和MISO線上的串行數據傳輸。
4）/SS（從機選擇信號）：輸入信號，主器件用它來選擇出游從模式的SPI模塊。

四、SPI接口的數據通信方式

連接方式.png

連接方式.png

連接方式.png

五、I^2C通信接口
1、特點：簡單性、有效性、總線占用空間小，低成本、支持多個主件
2、模式：標準模式、快速模式、高速模式，尋址方式有7位和10位方式。
3、I^2總線只用兩根線：串行數據SDA、串行時鐘SCL