常用通讯接口的理解（主要功能---通信接口1）

什么是通信接口呢？其实就是单片机与外部器件连接通信的方式。之前讲过时钟、存储器、定时器都是单片机内部的一些功能，而我们今天要讲的是单片机与外部器件通信的接口，是单片机与外部的电脑、芯片或专用的模块进行通信的方式。STM32单片机有两个I²C接口，五个USART接口，三个SPI接口，一个CAN总线接口，一个USB接口和一个SDIO接口。共13个通信接口。

现在看一下什么是I²C接口。这是通过I²C接口进行通信的设备连线图，左面是三个可以通过I²C接口进行通信的设备，这些设备上都包含I²C接口 。右面是STM32单片机芯片，绿色部分是I²C接口，包含两条通信线，SCL是时钟同步线，SDA是数据传输线。这两条通信线分别与其他I²C设备的通信线相连接，将I²C设备并联起来进行通信。另外所有通过I²C通信的设备需要共地，GND要连接在一起·，将电源负极GND作为电平的基准·，这样其他的两条线才能正常的通信。设备的电源正极不作要求，可以使用不同的电源，也可使用一个电源。这里需要明确一点，I²C总线通信有主从之分，主设备主要用于发送指令，从设备主要用于接收指令并返回数据。在这里STM32单片机是主设备，通过I²C总线挂接了三个从设备。那么在进行I²C总线通信时怎么知道主设备和哪个从设备进行通信呢？主要是通过地址的方式，每一个设备都有一个地址，就好像每一个设备都有一个房间号，用于区分主设备与哪个从设备进行通信。这是I²C的总线结构，包含有两条通信线，通信时有主从之分，一个主设备挂接多个从设备，每一个设备都有唯一的地址，通过识别每一个从设备地址来识别从设备，多个设备的时钟线和传输线并联，主设备和从设备共地。另外I²C总线是扳机总线，一般是在同一块TCB电路板进行通信，比如说这些I²C设备可能是液晶屏或者是温度传感器等等，它们和主芯片是位于同一块TCB电路板上的。STM32单片机包含有两组I²C接口，只要打开I²C功能，引脚就能自动切换到I²C总线引脚。

接下来再来看一下USART接口。STM32单片机有多达5个USART接口，并且支持ISO7816,LIN,IrDA接口和调制解调控制。那么什么是USARB接口呢？

在数据手册当中可以找到相关介绍。

可以看到STM32单片机内置了三个通用同步/异步收发器，分别是USART1、USART2、USART3。另外还有两个通用异步收发器，分别是UART4和UART5。那么USART和UART它们之间有什么区别呢?可以看到UART比USART少了一个S，同时它也少了一个同步。UART叫做通用异步收发器.其实它们之间就差了一根同步时钟线，我们常用异步的方式进行通信，很少会用到同步的方式，。因此在使用时我们很少对它们进行区分，之前我们说的51单片机采用的就是UART。我们接着往下看，这五个接口提供异步通信，支持IrDA, SIR ENDEC传输编解码（IrDA是指红外的意思）、多处理器通信模式、单线半双工通信模式和LIN主/从功能。USART1接口通信速率可达4.5兆位/秒，其他通信接口的速率是2.25兆位/秒。可以看出USART1相对于其他接口来说通信速率要快一些.

讲到这我们可能会有一个疑问，我们经常接触到的是RS232或RS485接口，但是又说他们采用的是USART通信接口协议，这是怎么回事呢？其实大家要知道USART只是一种通信协议方式，它是TTL五伏电平的，在它的基础之上，我们还可以再连接电平转换芯片，转换成不同的电平。实现RS232或者是RS485等通信的方式。RS232和RS485它们都是基于USART通信协议进行通信的，但是它们采用的接口，以及它们采用的电平方式是不同的。RS232是一个九针的接口，采用的是RS232电平。而RS485采用的是差分电平，它有两条通信线，同时RS485要比RS232的通信距离要远很多。使用的时候我们可以通过实际情况进行选择。

比如说两块单片机之间或单片机与台式机之间进行短距离通信，可以采用RS232串口线进行连接，单片机MCU可以连接一片RS232电平转换芯片将USART TTL 5V电平转换为RS232电平，同样另一端也需要进行电平转换。RS232是一个九针的接口，它主要有两根信号线，一根是TSD发送，另外一根是RSD接收。另外还有一根是GND（地线）要求通信设备之间进行共地，RS232它的通信距离可达20米。

如果通信距离再远一些，可以采用双绞线RS485连接，两端都需要连接电平转换芯片，将USART TTL 5V电平转化为RS485差分电平。RS485有两根信号线A和B采用两线之间的电压差表示逻辑1和逻辑0有效减少噪声信号的干扰。RS485的通信距离比RS232要远，可达1000米，这已经是非常远的传输距离了。