简单认识I2C、SPI、UART、SDIO、I2S

名称全称详解
I2CInter-Integrated Circuit:内部集成电路总线由SCL、SDA两根线连接,半双工同步串行总线;
空闲时:SDA、SCL都是高电平;
开始传输:SCL高电平时,SDA下降沿触发开始传输;
结束传输:SCL高电平时,SDA上升沿触发结束传输;
传输数据:SCL低电平时,SDA变换高低电平,SCL变换为高电平时传输1Bit数据;
主从模式:传输由Master发起,Slave有唯一地址,每次传输先传地址,地址对应的Slave响应Master,地址的最后一个Bit表示Master的读或写操作,0写,1读;
传输应答:传输完一个字节后,Slave将拉低SDA,给Master传一个ACK信号,此为一个字节真正传输完成;
SPISerial Peripheral interface:串行外围接口(标准SPI)由CS、CLK、MOSI、MISO四根线组成,是一种高速的,全双工,同步串行通信总线。
缺点:没有流控制、没有应答机制,所以可靠性有缺陷;
特点:高速、同步、全双工、非差分、总线式、主从机通信模式;
4种通信模式:通过时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)分为4种通信模式;
CPOL:时钟极性,用来配置CLK在空闲状态时是高电平还是低电平;
CPOL=0:空闲时CLK为低电平;
CPOL=1:空闲时CLK为高电平;
CPHA:时钟相位,用来配置Master读写操作对应的CLK时钟边沿;
CPHA=0:CLK时钟前沿读数据,CLK时钟后沿写数据;
CPHA=1:CLK时钟后沿读数据,CLK时钟前沿写数据;
DSPIDual SPI:4线SPISPI半双工工作时,将MOSI和MISO同时作为输入或输出(SIO0、SIO1),就可以同时传输2bit数据,以增加传输速率;
QSPIQuad SPI:6线SPI同样的,再扩展两根IO线(SIO2、SIO3),就可以同时传输4bit数据,就是QSPI;
DSPI和QSPI只在SPI Flash等特殊外设使用;
UARTUniversal Asynchronous Receiver/Transmitter:通用异步收发器UART传输数据格式
由TX、RX两根线连接(共地为前提),全双工传输;
建立传输数据前必须约定好数据传输速率以及传输格式;
空闲:无数据传输时,TX和RX为高电平;
起始位:固定占1bit=0,表示传输开始;
数据位:占5~9bit可设置;
校验位:占0~1bit,设置无校验时,则没有该bit,除此之外可设置:
odd parity:奇校验,数据位中1的数目是奇数,则校验位=0,数据位中1的数据是偶数,则校验位=1;
even parity:偶校验,数据位中1的数目是奇数,则校验位=1,数据位中1的数据是偶数,则校验位=0;
mark parity:标记校验,校验位始终为1;
space parity:空校验,校验位始终为0;
停止位:占1~2bit,可以是1bit、1.5bit、2bit的高电平;
波特率:用来设置数据传输速率;
SDIOSecure Digital Input and Output:安全数字输入输出有三种工作模式:SPI模式、1Bit模式、4Bit模式;
主从工作模式,所有通信都由Host端发出命令开始;
Command:由Host发给Device,用于开始传输,通过CMD信号线传输;
Response:由Device发给Host,作为Command的回应,也是通过CMD信号线传输;
Data:双向传送,通过Data0~Data3信号线传输;
读数据:首先Host向Device发Command,然后Device返回Response,紧接着Device会将数据放在Data0~Data3数据线上,再传送数据同时会跟随着CRC校验码,当整个读数据传送完,Host会再发Command通知Device读操作完毕,Device最后返回Response结束;
写数据:首先Host向Device发Command,然后Device返回Response,紧接着Host会将数据放在Data0~Data3数据线上,再传送数据的同时会跟随着CRC检验码,当真个写数据传送完,Host会再发Command通知Device读操作完毕,Device最后返回Response结束;
I2SInter—IC Sound:集成电路内置音频总线主从模式工作,主要由SCLK、LRCK、SDATA三根信号线,部分设备需要提供MCLK作为从机主时钟;
SCLK:也叫BCLK,位时钟,SCLK = 2 x 采样频率 x 采样位深;
LRCK:帧时钟,高低电平分别代表此时SDATA数据线上是左声道数据还是右声道数据,LRCK = 采样频率;
SDATA:数字音频数据,可以设置MSB或LSB,也可以设置左对齐或右对齐;

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