UART

一直好奇UART 一根線就能通訊的背後原理，看了一些文章，其實一直沒說到根本原因，uart拋開了clock 訊號，如果採用常規方式進行取樣，在接收端無法定位資料訊號的起始點和結束點，也就無從判決資料訊號的真實電平，所以，與其他介面的區別在於，uart訊號在接收端需要通過過取樣進行電平判決，也正因為此，在享受到uart 單訊號線便利的同時，引入了相應的缺點：

傳輸速率不能過高： 通過過取樣的方式將引入噪聲，降低信噪比，根據夏農定理，其通道容量也相應下降。

I2C

I2C 是單工通訊協議，以其訊號線簡單，廣泛應用於低速率資料傳輸或者是控制訊號傳輸，拓撲結構：
master–>slave0
+++++–>slave 1
+++++–>slave 2
….
+++++–>slave n
多slave拓撲通過slave address 進行區分

寫入過程：
1. master傳送起始位
2. master傳送裝置地址和寫選擇位，slave 傳送ack訊號
3. master傳送內部暫存器地址，slaveack訊號
4. master傳送資料，
5. mater傳送停止位

讀取過程：
1. master 傳送起始位
2. master 傳送slave 地址+寫選擇位
3. 傳送內部暫存器地址
4. 傳送起始位，restart
5. 傳送slave 地址和讀選擇位
6. 讀取資料

SPI

SPI匯流排系統是一種同步序列外設介面，它可以使MCU與各種外圍裝置以序列方式進行通訊以交 換資訊。外圍設定FLASHRAM、網路控制器、LCD顯示驅動器、A/D轉換器和MCU等。SPI匯流排系統可直接與各個廠家生產的多種標準外圍器件直接 介面，該介面一般使用4條線：序列時鐘線（SCK）、主機輸入/從機輸出資料線MISO、主機輸出/從機輸入資料線MOSI和低電平有效的從機選擇線 SS(有的SPI介面晶片帶有中斷訊號線INT或INT、有的SPI介面晶片沒有主機輸出/從機輸入資料線MOSI)。
　　SPI的通訊原理很簡單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個主裝置和一個或多個從裝置，需要至少4根線，事實上3根也可以（單向傳輸時）。也是所有基於SPI的裝置共有的，它們是SDI（資料輸入），SDO（資料輸出），SCK（時鐘），CS（片選）。
　　（1）SDO – 主裝置資料輸出，從裝置資料輸入
　　（2）SDI – 主裝置資料輸入，從裝置資料輸出
　　（3）SCLK – 時鐘訊號，由主裝置產生
　　（4）CS – 從裝置使能訊號，由主裝置控制
　　其中CS是控制晶片是否被選中的，也就是說只有片選訊號為預先規定的使能訊號時（高電位或低電位），對此晶片的操作才有效。這就允許在同一總線上連線多個SPI裝置成為可能。
　　接下來就負責通訊的3根線了。通訊是通過資料交換完成的，這裡先要知道SPI是序列通訊協議， 也就是說資料是一位一位的傳輸的。這就是SCK時鐘線存在的原因，由SCK提供時鐘脈衝，SDI，SDO則基於此脈衝完成資料傳輸。資料輸出通過 SDO線，資料在時鐘上升沿或下降沿時改變，在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位資料傳輸，輸入也使用同樣原理。這樣，在至少8次時鐘訊號的改變 （上沿和下沿為一次），就可以完成8位資料的傳輸。

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