比较所有(yǒu)串行通信协议

2021-08-18

比较所有(yǒu)串行通信协议

我们一直在研究一些可(kě)用(yòng)于在微控制器、数据生成、数据处理(lǐ)外围设备和其他(tā)智能(néng)设备之间传输信息的不同串行通信协议。每篇文(wén)章都介绍了一种常用(yòng)的比较流行的协议，在本系列的最后，我们总结了每种协议的优缺点。我们希望下次您发现自己需要实现串行通信总線(xiàn)时，此资源将被证明是有(yǒu)价值的，帮助您选择适合您特定情况的最佳选择。

系列结论

串行通信协议和标准非常棒，尤其是对于许多(duō)智能(néng)数字或混合（模拟-数字）设备；集成微控制器很(hěn)受欢迎。串行通信总線(xiàn)允许在许多(duō)设备之间交换信息，并使用(yòng)比并行通信所需的引脚数少得多(duō)的引脚数来执行此通信。尽管串行通信比并行选项慢几个数量级，但所达到的速率足以让大多(duō)数 IC 和设备执行所需的信息交换或命令发送。

UART是一种非常简单的异步串行通信，它允许全双工模式。这对于两个设备之间的通信非常有(yǒu)用(yòng)。

I2C可(kě)能(néng)是我最喜欢的选择。它允许仅使用(yòng)两个引脚连接许多(duō)设备。但是，您连接的设备越多(duō)，您就越需要降低数据速率以维持操作。此外，我们喜欢数据速率可(kě)以由硬件控制，从地址也由硬件设置。

SPI是一种允许许多(duō)从设备的快速通信协议，尽管增加了引脚数。SPI 通信速度很(hěn)快，除此之外，它不需要任何特殊的终端阻抗匹配。我们已经看到，在某些应用(yòng)中，使用(yòng)端接電(diàn)阻器是有(yǒu)益的。

1-Wire很(hěn)棒。它允许使用(yòng)寄生電(diàn)源技术仅使用(yòng)一根電(diàn)線(xiàn)或走線(xiàn)进行通信和供電(diàn)。但是，可(kě)以使用(yòng)它的设备并不多(duō)。

CAN 在具有(yǒu)高電(diàn)磁干扰水平的环境中非常稳健，并且具有(yǒu)良好的纠错能(néng)力。它主要用(yòng)于关键应用(yòng)程序也就不足為(wèi)奇了。

LIN 是一种 CAN 变體(tǐ)，作為(wèi) CAN 的子系统而开发。LIN 通常用(yòng)于汽車(chē)中不太重要的应用(yòng)。它很(hěn)好，因為(wèi)它便宜且简单。LIN 设备不使用(yòng)石英或谐振器进行计时；他(tā)们只使用(yòng)简单的内部RC電(diàn)路来节省成本。

RS-485是许多(duō)设备中使用(yòng)的协议标准，特别是在自动化和 PLC 中。它是使用(yòng)一个或两个差分(fēn)对的稳健标准。此外，它可(kě)以达到相对较高的速度或長(cháng)距离。

RS-232是一种非常流行的旧串行协议标准。尽管现代设备不再使用(yòng)此标准，但仍有(yǒu)大量遗留设备在使用(yòng)它，因此我们认為(wèi)了解一些有(yǒu)关它的知识会有(yǒu)所帮助。