IIC、SPI、USART、USB、CAN的通讯协议原理及区别

（1）IIC （PHILIPS公司开发）

Inter-Integrated Circuit ，它两线式串行总线（SDA数据线、SCL时钟线），用于连接微控制器和外围设备、传输速度100-400kHz（48.8kb/s），高速模式最高可达4MHz(488kb/s)，非全双工

传送过程中有三种类型的信号：开始、结束、应答信号

图参考：【1】IIC总线工作原理https://blog.csdn.net/yyyljw/article/details/70800916

1.1开始发送信号和结束发送信号时SDA和SCL电平的转换：

1.2主机向从机发送信号，等待从机应答，应答为低电平、非应答为高电平，在第9个时钟周期完成：

数据传输的时序：

从高位开始传输，若有中断来，则SCL置低电平等待，SCL高电平时数据传输，SCL低电平时数据转换

补充读写过程

【2】IIC总线解析https://www.cnblogs.com/zalebool/p/4214599.html

【3】对 IIC 总线的理解、调用函数以及常见面试问题 https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/8994719.html

(2)SPI （Motorola公司）

Serial Peripheral interface 串行外围设备接口

全双工同步数据传输，数据传输速率很高可达到50Mhz（转化一下约，相当于1s传输50M个位，速度为5.9MB/s）

有4根线进行通信：MISO MOSI SCLK CS

MISO：主设备数据输入，从设备数据输出

MOSI：主设备数据输出，从设备数据输入

SCLK：主设备产生的时钟信号

CS：片选信号

其中：外设的写操作和读操作是同步完成的。如果只进行写操作，主机只需忽略接收到的字节；反之，若主机要读取从机的一个字节，就必须发送一个空字节来引发从机的传输

传输时序：

依据时钟极性和相位可以进行相应的传输：CPOL时钟极性（为1时，高电平代表空闲状态）反之亦然，CPHA为时钟相位，CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样，为1时，第二个跳变沿被采样。

补充读写过程

可参考：SPI和IIC总线的对比，写的不错https://blog.csdn.net/skyflying2012/article/details/8237881

（3）USART

传输速率取决于波特率的设置

例如：

波特率115200 ＝ 115200 (位/秒)

如果没有校验位，就应该除以 10，得到的是每秒字节数：
波特率115200 ＝ 115200 (位/秒) ＝ 11520 (字节/秒)

再除以 1024，就是每秒 KB 数：
波特率115200 ＝ 115200 (位/秒) ＝ 11.25 (KB/秒)

如果有一位奇偶校验位，就应该除以 11，得到的是每秒字节数。

参考https://blog.csdn.net/sinat_23338865/article/details/52873429

Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter 通用同步/异步串行接收/发送器

它包括了RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范，即UART是异步串行通信口的总称。而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等，是对应各种异步串行通信口的接口标准和总线标准，它规定了通信口的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容。实际上是属于通信网络中的物理层（最底层）的概念，与通信协议没有直接关系。而通信协议，是属于通信网络中的数据链路层（上一层）的概念。 COM口是PC（个人计算机）上，异步串行通信口的简写。由于历史原因，IBM的PC外部接口配置为RS232，成为实际上的PC界默认标准。所以，现在PC机的COM口均为RS232

参考： https://blog.csdn.net/weixin_43046653/article/details/84998083

UART和USART的区别是USART多了一根时钟同步线