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动画图解嵌入式常见的通讯协议

2026-5-22新闻

这些显示电子系统中信号波形的动图,有助于帮助我们理解传输的机理。

先说速度。SPI能做到10到50兆bps,全双工,四根线:时钟、主出从入、主入从出、片选。想同时收发数据?SPI是首选。


1)SPI传输

▲ 图1  SPI 数据传输

▲ 图1.2  SPI数据传输(2)

▲ 图1.3  SPI时序信号


I²C呢?两根线,数据加时钟。速度慢很多——标准100k,快模式400k,高速也就3.4兆。半双工,一次只能发或者收。但它能挂多个设备,靠地址喊人。


2)I²C传输

▲ 图1.2.1  I2C总线以及寻址方式



3)UART传输

▲ 图1.3.1  PC 上通过UART来调试MCU

▲ 图1.3.2  RS-232通过电平转换芯片与MCU通讯


红外不一样,无线。38kHz载波调制成0和1,NEC协议靠脉冲长短区分。方向性强,要对准,低成本、低功耗,电视空调遥控器全是它。


4)红外控制

▲ 图1.4.1  红外控制信号也是一个串行通讯信号

▲ 图1.4.2  红外信号接收与放大整形电路

▲ 图1.4.3  一个使用红外接收光电管控制继电器进行鱼食投喂电路


串并转换电路,一种将串行数据(逐位传输)与并行数据(多bit同时传输)互相转换的数字电路,分为串→并和并→串两种方向。


5 串并转换电路

▲ 图1.5.1  串入、并出移位寄存器

▲ 图1.5.2  由八个D寄存器组成的移位寄存器

▲ 图1.5.4  串行传输示意图



6其他波形动画

PWM(脉冲宽度调制,Pulse Width Modulation) 是一种利用数字输出信号的占空比变化来实现模拟量控制的调制技术。

▲ 图1.6.1  PWM控制LED亮度

▲ 图1.6.2  PWM控制LED亮度

▲ 图1.6.3  调幅与调频信号

▲ 图1.6.4  相位调制信号

▲ 图1.6.5  方波边沿抖动波形