MCU常用协议区分TTL、RS232、RS485、I2C，SPI，CANMCU常见通信方式及其使用总结（TTL、RS232、RS485、I2C，SPI,CAN）五、I2C六、SPI

MCU常见通信方式及其使用总结（TTL、RS232、RS485、I2C，SPI,CAN）

一、TTL电平：

全双工（逻辑1: 2.4V–5V 逻辑0: 0V–0.5V）

1、硬件框图如下，TTL用于两个MCU间通信

2、‘0’和‘1’表示（逻辑1: 2.4V–5V 逻辑0: 0V–0.5V）

二、RS-232电平：

全双工（逻辑1：-15V–-3V 逻辑0：+3V–+15V）

传输速率较低，在异步传输时，比特率为20Kbps；传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。

1、硬件框图如下，TTL用于MCU与PC机之间通信

2、‘0’和‘1’表示（逻辑1：-15V–-3V 逻辑0：+3V–+15V）

三、RS-485：

半双工、（逻辑1：+2V–+6V 逻辑0： -6V—2V）这里的电平指AB 两线间的电压差。

1、硬件框图如下

注意：末端需要加120欧姆的匹配电阻

2、‘0’和‘1’表示

（逻辑1：+2V–+6V 逻辑0： -6V—2V）这里的电平指AB 两线间的电压差。通过压差大小来表示逻辑信号

四、CAN总线：

逻辑1：-1.5V–0V 逻辑0：+1.5V–+3V）这里的电平指CAN_High、CAN_Low 两线间的电压差。

1、硬件框图如下

2、‘0’和‘1’表示

以上总结：

1、从单片机软件编程角度来说，RS232、RS-485最终结果都是转换为TTL电平方式与单片机通信（CAN收发器把差分信号转化为TTL–>CAN控制器（MCU））。其目的都是提高通信质量，提高抗干扰能力。

2、TTL、RS232是逻辑电平信号（逻辑电平需要共地操作）。RS-485、CAN为差分信号。

3.关于传输速率和距离：

串口232：其传送距离最大为约15米（//标准参数是50英尺），最高速率为20kb/s。

串口485：RS-485的数据最高传输速率为10Mbps，数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，长度被限制在1200M

CAN：通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M）

五、I2C

1 、I2C物理层

上拉电阻可以取的范围是1.53K~7K VDD = 5V，一般取5.1K ，3.3V VDD低功耗设计中，通常选用4.7K牺牲速度换取电池使用时间，此阻值也是常规阻值。

2、 I2C协议层

7地址位，1位读写标志位

3.数据的起始信号与停止信号

4.数据有效性

I2C 协议在 SCL 高电平时对 SDA 信号采样， SCL 低电平时 SDA准备下一个数据。

5.传输速率和距离

I2C总线理论上传输速度可以为100KHz（标准）、400KHz（快速）和3.4MHz（高速）。

一般小于200mm～300mm，跟传输速度、布线等有关系，延长距离可以用 I2C中继器芯片，NXP如P82B715、P82B96等等。

六、SPI

SPI是由美国摩托罗拉公司推出的一种同步串行传输规范，常作为单片机外设芯片串行扩展接 口。SPI有4个引脚：SS(从器件选择线)、SDO(串行数据输出线)、SDI(串行数据输入线)和SCK(同步串行时钟线)。

1、硬件框图如下

2.传输速率和距离

SPI模块的最大时钟频率为系统时钟频率的1/2。虽然SPI的传输速率主要受限于CPU处理SPI数据的能力，但在同另一个非常高速率的SPI设备通讯时，SPI的最大时钟频率将有可能制约其传输速率。
SPI属于一般的TTL电平，传输距离一般为12米（一般用于板载通信，不用于设备通信）

最后

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