串行通信協(xié)議是一種使用一根或多根線來傳輸數(shù)據(jù)的通信方式，與并行通信協(xié)議相比，它可以節(jié)省線路資源，提高傳輸距離和抗干擾能力，但也會降低傳輸速率。串行通信協(xié)議有很多種類，根據(jù)它們的應(yīng)用場景、特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，可以分為以下幾類：
UART沒有時鐘信號來同步數(shù)據(jù)的傳輸，而是通過起始位、停止位和奇偶校驗位來標(biāo)識數(shù)據(jù)幀的邊界和正確性。UART的數(shù)據(jù)傳輸速率由波特率來決定，波特率是每秒傳輸?shù)奈粩?shù)。UART適合于簡單、低速、短距離的通信場合。
USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter）是一種既可以支持同步通信又可以支持異步通信的協(xié)議，它比UART多了一根線SCLK（時鐘），用于在同步模式下提供時鐘信號來同步數(shù)據(jù)的傳輸。USART在異步模式下與UART相同，在同步模式下則不需要起始位、停止位和奇偶校驗位，而是通過時鐘信號來確定數(shù)據(jù)幀的邊界和正確性。USART的數(shù)據(jù)傳輸速率比UART更高，適合于高速、全雙工、復(fù)雜的通信場合。
USB（Universal Serial Bus）是一種廣泛使用的串行總線協(xié)議，它可以連接多種外圍設(shè)備，如鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、攝像頭等。USB只需要兩根線來傳輸數(shù)據(jù)，分別是D+和D-，它們可以同時進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。USB有一個主機(jī)設(shè)備來控制和管理數(shù)據(jù)的傳輸，而其他設(shè)備則作為從機(jī)設(shè)備來響應(yīng)主機(jī)設(shè)備的請求。USB有不同的模式和版本，可以提供不同的數(shù)據(jù)傳輸速率和功耗。USB適合于靈活、高速、多功能的通信場合3。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一種使用兩根線來傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議，分別是SDA（數(shù)據(jù)）和SCL（時鐘）。I2C可以支持多主機(jī)和多從機(jī)之間的通信，每個設(shè)備都有一個唯一的地址來識別自己。I2C通過起始位、停止位和應(yīng)答位來標(biāo)識數(shù)據(jù)包的開始、結(jié)束和確認(rèn)。I2C還可以通過變化時鐘頻率來調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。I2C適合于低速、簡單、低成本的通信場合。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一種使用四根線來傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議，分別是MOSI（主機(jī)輸出/從機(jī)輸入）、MISO（主機(jī)輸入/從機(jī)輸出）、SCLK（時鐘）和SS/CS（片選）。SPI只支持一個主機(jī)和多個從機(jī)之間的通信，每個從機(jī)都需要一根片選線來選擇自己。SPI通過時鐘信號來同步數(shù)據(jù)的傳輸，不需要起始位、停止位和應(yīng)答位。SPI可以通過變化時鐘頻率來調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。SPI適合于高速、全雙工、復(fù)雜的通信場合。
CAN（Controller Area Network）是一種使用兩根線來傳輸數(shù)據(jù)的協(xié)議，分別是CANH（高電平）和CANL（低電平）。CAN可以支持多主機(jī)和多從機(jī)之間的通信，每個設(shè)備都可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但只有優(yōu)先級最高的設(shè)備可以占用總線。CAN通過標(biāo)識符、控制位和CRC校驗來標(biāo)識數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容、類型和正確性。CAN還可以通過變化比特時間來調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸速率。CAN適合于高可靠性、實時性、抗干擾性的通信場合。
