通信
串口 i2c spi 232 485 can 类型 异步串行通信协议 同步串行通信协议 同步串行通信协议 串行通信 串行通信 串行通信 ‘接线‘ 2 2 4 2 2 2 速率 较低 几百kb 几十上百兆 110bps到115200bps 十几兆 可至1兆 优缺点 串口设备连接的扩展性较差 数据传输速率比SPI慢 没有信号接收成功的确认 没有任何形式的错误检查 传输距离较近，速率较慢 线缆成本较高 通信速率会受到总线长度的影响
串口：串口是⼀个泛称，UART、TTL、RS232、RS485都遵循类似的通信时序协议，因此都被通称为串口。串口（Serial Port）是一种计算机上常见的硬件接口，用于串行通信，即数据一位一位地顺序传输。串口通信数据传输比较慢，但传输距离较远。常见的串口有RS-232、RS-485和USB转串口等。
TTL电平、RS232电平和RS485电平是三种不同的串行通信接口标准，具有不同的电气规范和传输特性。
TTL电平：
TTL全称是“双极型三极管逻辑电路”，在逻辑门电路中得到广泛应用。TTL电平标准中，逻辑1对应2.4V～5V的输出电压，逻辑0对应0V～0.5V的输出电压。
RS232电平：
RS232是一种电子工业协会制定的异步传输标准接口，规定了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间串行二进制数据交换的接口技术标准。RS232标准采用±3～15V之间的电压来表示逻辑状态，其中，逻辑1对应-15V～-3V的电压，逻辑0对应+3V～+15V的电压。
RS485电平：
RS485是一种用于长距离传输的串行通信接口标准，通过差分信号传输数据，具有抗干扰能力强、传输距离远、速率稳定等特点。RS485标准中，逻辑1对应+2V～+6V之间的电压，逻辑0对应-6V～-2V之间的电压。
RS232是一种常用的串行通信接口标准，传输距离较近，速率较慢，但连接简单，适用于连接简单的外部设备。RS-232 串口标准常用于计算机、路由与调制调解器 (MODEN，俗称“猫”) 之间的通讯，在这种通讯系统中，设备被分为数据终端设备 DTE(计算机、路由) 和数据通讯设备DCE(调制调解器)。RS-232 标准的 COM 口 (也称 DB9 接口)
USB转串口则是一种通过USB接口实现串行通信的方式，方便连接计算机和外部设备，传输速度快，兼容性好。适用于需要快速、方便地进行串行通信的场合。USB 转串口取代了 RS-232 串口。我们只需要在电路中添加一个 USB 转串口芯片，就可以实现USB 通信协议和标准 UART 串行通信协议的转换，
RS485则是一种用于长距离传输的串行通信接口标准，通过差分信号传输，具有抗干扰能力强、传输距离远、速率稳定等特点。适用于需要连接多台设备，且距离较远的场合。RS-485 通讯协议由 RS-232 协议改进而来，协议层不变，只是改进了物理层，因而保留了串口通讯协议应用简单的特点。RS-485 协议主要是把 RS-232 的信号改进成差分信号，从而大大提高了抗干扰特性。
I2C是一种串行通信协议，由飞利浦公司在1980年代开发，主要用于连接微控制器和各种外围设备。它采用多主从架构，使用两根线：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
I2C的主要特点包括：
- 连接简单：只需要两条线即可实现多个设备的通信，降低了硬件成本和布线复杂度。
- 灵活性高：可以连接多个设备，最多可达128个设备，且设备间可以相互通信，实现灵活的数据传输。
- 传输速率适中：传输速率一般在100kbps~400kbps之间，适用于大多数微控制器和外围设备的通信需求。
- 可靠的通信：采用差分信号传输方式，具有较高的抗干扰能力和可靠性。
I2C的工作原理是：每个连接到总线的设备都有一个唯一的地址识别码，可以是微控制器、LCD驱动器、存储器或键盘接口等。当需要通信时，主设备通过SCL线发出时钟信号，并产生起始条件（SCL高电平时，SDA产生负跳变）或结束条件（SCL高电平时，SDA产生正跳变）。数据在时钟信号的同步下逐位传输，每一位数据都必须在时钟脉冲的一个完整周期内保持稳定。被主设备寻访的设备称为从设备。
I2C总线上数据的传输是分时进行的，因为I2C只有一根数据线，因此其发送信息和接收信息不能同时进行。信息的发送和接收只能分时进行。此外，I2C总线的数据传输协议要比SPI总线复杂一些，因为I2C总线器件没有片选控制线，所以I2C总线数据传输的开始必须由主器件产生通信的开始条件（SCL高电平时，SDA产生负跳变）；通信结束时，由主器件产生通信的结束条件（SCL高电平时，SDA产生正跳变）。 SDA线上的数据在SCL高电平期间必须保持稳定，否则会被误认为开始条件或结束条件，只有在SCL低电平期间才能改变SDA线上的数据。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速的、全双工的、同步的通信总线。SPI接口主要应用在EEPROM、FLASH、实时时钟、网络控制器、LCD显示驱动器、AD转换器，数字信号处理器、数字信号解码器等设备之间。
SPI有四种数据传输模式，主要差别在于输出串行同步时钟极性（CPOL）和相位（CPHA）可以进行配置。
SPI接口数据交换（Data Exchanges）SPI设备间的数据传输又被称为数据交换。SPI协议规定一个SPI设备不能在数据通信过程中仅仅只充当发送者或者接收者，在每个时钟周期内，SPI设备都会发送并接收一个bit大小的数据，相当于该设备有一个bit大小的数据被交换。
SPI的优点包括：高速、全双工、同步、总线式通信，而且其数据传输速率可以达到很高，一般认为SPI的最高传输速率可以达到5Mbps。此外，SPI总线只需要四根线就可以实现通信，分别是主设备输入/从设备输出引脚（MISO）、主设备输出/从设备输入引脚（MOSI）、时钟引脚（SCK）和片选引脚（CS）。这四根线可以节约芯片的管脚，同时为PCB在布局上节省空间，因此得到了广泛的应用。
然而，SPI也存在一些缺点：没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据可靠性上有一定的缺陷。一个主设备可以通过时钟线和片选线来控制多个从设备，时钟线由主设备提供，从设备不能产生或控制时钟线。此外，SPI通信协议比较复杂，需要主设备和从设备都支持SPI协议才能正常通信。
CAN 是控制器局域网络 (Controller Area Network) 的简称，它是由研发和生产汽车电子产品著称的德国 BOSCH 公司开发的，并最终成为国际标准（ISO11519），是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN 通讯并不是以时钟信号来进行同步的，它是一种异步通讯，只具有 CAN_High 和 CAN_Low 两条信号线，共同构成一组差分信号线，以差分信号的形式进行通讯。从该特性可以看出，显性电平对应逻辑 0，CAN_H 和 CAN_L 之差为 2 V 左右。而隐性电平对应逻辑 1，CAN_H 和 CAN_L 之差为 0V。