0.写在前面
在嵌入式中系统中，大量的存在着设备与设备之间的数据交互（也可以理解为集成电路和集成电路之间的数据交互），大千世界，无奇不有，在嵌入式系统中更是存在着各种各样的集成电路，那么这些不同的芯片是如何通信呢？
本系列文章就是为了讲述清楚这些千姿百态的集成电路之间是如何通信的，包括常用的通信协议详解~
1.嵌入式系统通信协议
从字面来看，这个词由三个部分组成：
- 嵌入式系统
- 通信
- 协议
下面从最为大众所熟知的词入手理解~
1.1.通信
在《通信原理》一书中开篇一段话是这样解释“通信”的：
通信的目的是传递消息中所包含的信息。
消息是物质或精神状态的一种反映，在不同时期具有不同的表现形式，例如：话音，文字，音乐，数据，图片等都是消息。
信息即是消息中所包含的有效内容。
通信则是进行信息的时空转移，即把消息从一方送到另一方，也叫“信息传输”或“消息传输”。
一句话概括就是：“通信”是一方要将信息（有用的信息）传输给另一方！
1.2.通信协议
先来举个例子，当你想将信息传给对方的时候，是不是应该先约定好如何传输呢？
如果你想用嘴巴说话来传输，那么对方如果是个聋哑人呢？此次传输无效，因为对方根本无法听到你说的话~
换一种情况，对方是正常人，可以听到你讲的话，那么好，你想使用中文传输，恰恰对方是外国人，听不懂中文，所以此次传输依然无效，虽然对方可以听得到，但是听不懂，不理解~
可见，两个人在传递信息之前，双方制定好通信规则是极其必要的，这是通信的大前提，这个制定好的规则就是通信协议~
1.3.嵌入式系统通信协议
理解了“通信”和“通信协议”这两个词之后，加上嵌入式系统的标签就很好理解了，如下：
在嵌入式系统中，通信是一块集成电路将信息（有用数据）传输给另一块集成电路，为了有效的传输信息，需要根据两块电路的情况制定通信的规则，这个规则称之为嵌入式系统通信协议**。
对于这个规则，可以分为物理层和协议层：
- 物理层：规定了通信系统中具有机械、电子功能部分的特性，确保原始数据在物理媒体的传输（比如规定使用嘴巴还是手来通信）；
- 协议层：规定了双方通信的逻辑，包括收发标准，数据打包解包标准（比如规定使用中文还是英文来通信）。
2.通信系统中的基本概念
2.1.通信方式
2.1.1.串行通信和并行通信
按照数据传送的方式，通信系统可分为：
- 并行通信方式：一般使用8、16、32、64根或更多的数据线同时并行传送数据；
- 串行通信数据：一般使用少量数据线（8根以下），地线，控制信号线等按照数据位形式一位一位的传输数据；
两种方式对比如下：
| 特性 | 串行通信 | 并行通信 |
|---|---|---|
| 通信距离 | 远 | 近 |
| 抗干扰能力 | 差 | 强 |
| 传输速率 | 慢 | 快 |
| 成本 | 低 | 高 |
随着技术的发展，越来越多的场合采用高速率的串行差分方式传输数据。
2.1.2.全双工、半双工、单工通信
按照通信的方向，通信系统可分为：
- 全双工通信：同一时刻，双方可同时收发数据（eg. 电话）；
- 半双工通信：双发可以收发数据，不能同一时刻进行（eg. 对讲机）；
- 单工通信：只能进行一个方向的传送（eg. ）。
2.1.3.同步通信和异步通信
根据数据的同步方式，通信系统可分为：
- 同步通信系统：双方会使用一根时钟线表示时钟信号，在时钟的驱动下进行协调，同步数据；
- 异步通信系统：双方不使用时钟信号，而是在数据中穿插一些信号位，将数据打包，以数据帧的格式传输数据，一些通信系统中还需要约定通信速率。
注：可根据有无时钟信号线进行区分。
2.2.通信速率
通信速率是通信系统一个非常重要的指标，通常用“波特率”或“比特率”来表示，这是两个非常容易混淆的概念：
- 比特率（Bitrate）：每秒钟传输的二进制位数，单位为
bit/s（比特/秒）； - 波特率（Baudrate）：每秒钟传输的码元数，单位为
码元/秒；
理解这两个速率，关键要理解：什么是码元？
码元是指传送消息的最基本符号，比如在英文中'a'就是一个基本的符号，注意，这个码元是为了通信方便虚拟出来的名词，实际在信号线上传输的还是二进制位（高低电平），所以：
- 当一个码元有0和1两种状态时，一个码元刚好等于一个二进制位，所以：波特率= 比特率；
- 当一个码元有4中状态时，一个码元需要两个二进制位表示，所以：波特率 = 比特率/2
- 依次类推……
3.嵌入式系统中常用的通信协议
- 并行协议：（比如LCD1602、LCD12864所使用的协议）‘
- RS-232C协议
- RS-485协议
- IIC协议
- SPI协议
- USB协议
- CAN协议
接下来逐个讲述这些协议及其使用、调试方法~