UART,IIC,SPI

UART和USART：

USART:通用同步异步收发器(Universal Synchronous Asynchronous Receiver and Transmitter)
UART:通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)

同步是指：发送方发出数据后，等接收方发回响应以后才发下一个数据包的通讯方式。
异步是指：发送方发出数据后，不等接收方发回响应，接着发送下个数据包的通讯方式。

同步是阻塞模式，异步是非阻塞模式。

UART是全双工串行异步通信，不需要时钟线，需要两根信号线Tx和Rx

PC和单片机通信需要加电平转换芯片将TTL（单片机）转RS232（PC）

UART的传输过程：

接收过程：Rx接收数据，经过编解码模块，一位一位放入接收移位寄存器，然后一次性写入接收数据寄存器，CPU就可以从接收数据寄存器读取了

发送过程：CPU将数据写入发送数据寄存器，然后发送数据寄存器一次性发送给发送移位寄存器，然后根据波特率将数据一位一位发送出去。

大多情况下用于调试

IIC：适合多主机多从机间的通信。半双工同步串行通信，需要一根时钟线SCL和一根数据线SDA。是一个支持多设备的总线（总线就是多设备共用信号线），通过地址访问设备

数据协议：
起始和结束信号：
SCL为高电平时，SDA由高变低是起始信号。
SCL为高电平时，SDA由低变高是终止信号。
传输过程中SCL为高电平时SDA数据有效，SCL为低电平时进行SDA高低切换

主机写数据到从机：

起始信号----主机发送地址和写信号----从机应答----主机发送数据-----从机应答----。。。----主机发送数据-----从机非应答----结束信号

主机由从机读数据：
起始信号----主机发送地址和读信号----从机应答----从机发送数据----主机应答----。。。从机发送数据-------主机非应答----结束信号

上面两个过程可以复合使用

总线空闲条件
IIC总线上设备都释放总线（发出传输停止）后，IIC总线根据上拉电阻变成高电平，SDA SCL都是高电平。

参考：https://blog.****.net/MoLiYw/article/details/101103224

SPI：(Serial Peripheral Interface串行外设接口)，串行外设接口全双工同步串行通信，传输速率高，只支持单主机，采用主从控制方式

使用四条线：
SCK：时钟信号 -> 主机产生，速率受限低速设备
SS(CS/NSS)：片选 -> 低电平有效，同一时刻只允许一个设备连接
MISO(SDI)：主设备输入/从设备输出
MOSI(SDO)：主设备输出/从设备输入

通过片选选择从机设备：
多从机与主机连接时，共用SCK.MISO,MOSI
每个从机单独有一根SS线，主机将SS线拉低即选中该设备。
UART,IIC,SPI

起始信号：SS线置低
终止信号：SS线拉高

CPOL/CPHA和通讯模式：

SPI有四种通讯模式，由CPOL(时钟极性)和CPHA（时钟相位共同决定）

CPOL时钟极性决定SCK线在空闲时的状态：
CPOL=0,SCK在空闲状态为低电平
CPOL=1，SCK在空闲状态为高电平

CPHA时钟相位决定数据的采样时刻：
CPHA=0，MISO和MOSI线上的数据在SCK时钟线的“奇数边沿”被采样
CPHA=1，MISO和MOSI线上的数据在SCK时钟线的“偶数边沿”被采样
举例：CPHA=0,SCK=0/1的两种情模式 UART,IIC,SPI

总结：
UART,IIC,SPI
IIC和SPI的不同：