实用指南：20250926的学习笔记

一、通信

嵌入式架构中的通信是指两个或两个以上的主机之间的数据互交

同步（Synchronous）：
在具有固定时序关系的数据传输或处理过程中，发送方与接收方以同一时钟基准进行操作的通信方式；发送端在得到接收端响应前阻塞后续动作。

异步（Asynchronous）：

通信双方不共享同一时钟，字符间间隔可任意；发送端发出数据后立即释放，无需等待接收端确认即可继续后续操作。

串行（Serial）：
数据按时间顺序逐位在单一信道上传输或处理的方式。

并行（Parallel）：

数据若干位同时在多条独立信道上传输或处理的方式。

单工（Simplex）：
数据信号只能沿预先规定的单一方向进行传输的通信方式。

半双工（Half-Duplex）：
数据信号可在两个方向上传输，但同一时刻只允许一个方向的通信方式。

全双工（Full-Duplex）：
数据信号可同时双向传输的通信方式。

特性	TTL	RS232	RS485
信号电平	0V 表示 0，+3.3V/5V 表示 1	-3V ~ -15V 表示 1，+3V ~ +15V 表示 0	两线电压差：+2V ~ +6V 表示 1，-2V ~ -6V 表示 0
通信方式	全双工（点对点）	全双工（点对点）	半双工 / 全双工（多点）
拓扑结构	点对点	点对点	多点总线式（一主多从），最多可挂载 32/128 个设备
传输距离	很短（通常 < 1米）	较短（15米左右，可延长）	很长（可达 1200米）
抗干扰能力	弱，易受干扰	较强（使用负逻辑和较高电压）	极强（差分信号）
传输速率	高（可达 Mbps）	较低（通常 < 20kbps @ 15m）	高（可达 10Mbps @ 12m，距离越长速率越低）
常见应用	单片机、芯片间通信、蓝牙/WiFi模块	老式电脑串口（COM口）、工控设备、调制解调器	工业自动化、楼宇自控、安防系统、远距离通信

本质： TTL 不是一种正式的通信协议标准，而是指基于晶体管-晶体管逻辑的电平标准。我们常说的“TTL串口”是指逻辑电平为0V 和 5V（或 3.3V）的串行通信。
关键点：
- 电平：直接使用芯片的工作电压（如 5V， 3.3V），0V 代表逻辑0，高电平（如 5V）代表逻辑1。
- 缺点：信号是单端信号（对地参考），抗共模干扰能力差，传输距离十分有限。
- 应用：最常见于电路板内部或距离极近的设备间通信，例如 Arduino 与传感器模块、ESP8266 WiFi 模块的通信。你看到的 Arduino 上的 RX、TX 引脚就是 TTL 电平的串口。

本质：一种正式的串行通信标准，设计用于点对点通信，传输距离比 TTL 远。
关键点：
- 电平：采用负逻辑和高电压。-3V ~ -15V 代表逻辑1，+3V ~ +15V 代表逻辑0。这种高压和负逻辑的设计增强了抗干扰能力。
- 接口：通常使用 DB9 或 DB25 接口。定义了完整的控制信号线（如 RTS， CTS， DTR， DSR 等），用于硬件流控。
- 缺点：仍然是单端信号，易受地电位差影响；只能点对点连接，无法构建网络；速度相对较慢。
- 应用：老式计算机的 COM 口（串口）、一些工业设备、调试接口。现在正逐渐被 USB 和以太网取代，但在工业领域仍有大量应用。

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