幾種常用的總線標準(UART、SPI、I2C、CAN)介紹

UART
Universival Asychronous Receiver/Transmitter（通用異步串行口），UART是一種較為通用的數據傳輸的方法（即Start Bit＋Data＋Check＋StopBit），而COM口中Rx、Tx的數據格式即為UART。UART和RS232是兩種異步數據傳輸標準.計算機中的COM1和COM2都是RS232串行通信標準接口。當Uart接口連到PC機上時，需要接RS232電平轉換電路。
UART使用發送數據線TXD和接收數據線RXD來傳送數據，接收和發送可以單獨進行也可以同時進行。它傳送數據的格式有嚴格的規定，每個數據以相同的位串形式傳送，每個串行數據由起始位，數據位，奇偶校驗位和停止位組成。從起始位到停止位結束的時間稱為一幀（frame），即一個字符的完整通信格式。



SPI
Serial Perheral Interface，是一種全雙工同步串行接口標準，串行通信的雙方用四根線進行通信，這四根連線分別是：片選信號，I/O時鐘，串行輸入，串行輸出，這種接口的特點是快速，高效，并且操作起來比I 2C要簡單一些，接線也比較簡單，TLC2543提供SPI接口。



I2C
Inter－Integrated Circuit（集成電路之間）, I2C總線是一種由PHILIPS公司開發的兩線式雙向串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備。I2C總線產生于在80年代，最初為音頻和視頻設備開發，如今主要在服務器管理中使用，其中包括單個組件狀態的通信。例如管理員可對各個組件進行查詢，以管理系統的配置或掌握組件的功能狀態，如電源和系統風扇。可隨時監控內存、硬盤、網絡、系統溫度等多個參數，增加了系統的安全性，方便了管理。I2C屬于兩線式串行總線，它由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線，可發送和接收數據。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均并聯在這條總線上，但就像電話機一樣只有撥通各自的號碼才能工作，所以每個電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過程中，IC2總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能。CPU發出的控制信號分為地址碼和控制量兩部分，地址碼用來選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調整的類別（如對比度、亮度等）及需要調整的量。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨立，互不相關。


CAN
Controller Area Network（區域網絡控制器），CAN 全稱為Controller Area Network，即控制器局域網，由德國Bosch 公司最先提出，是國際上應用最廣泛的現場總線之一。CAN 是一種多主方式的串行通訊總線，基本設計規范要求有高的位速率、高抗電磁干擾性，而且要能夠檢測出總線的任何錯誤。當信號傳輸距離達10Km 時CAN 仍可提供高達50Kbit/s 的數據傳輸速率。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。CAN屬于現場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網絡。較之目前許多RS-485基于R線構建的分布式控制系統而言，基于CAN總線的分布式控制系統具有明顯的優越性。