STM32的串口通信:UART、SPI与I2C接口详解

码农日志 2019-03-28 ⋅ 41 阅读

在嵌入式系统中,串口通信是非常常见且重要的通信方式之一。在STMicroelectronics(ST)公司的STM32系列微控制器中,有多种串口通信接口可供选择,其中包括UART、SPI和I2C接口。本文将详细介绍这几种通信接口的特点、使用方法以及应用场景。

1. UART接口

UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)接口是STM32微控制器中最常用的一种串口通信接口。它通过两根线(一根发送线和一根接收线)实现数据的双向传输,具有简单、可靠、容易实现等特点。

UART接口的工作模式通常分为全双工和半双工两种。在全双工模式下,发送和接收可以同时进行;而在半双工模式下,发送和接收不能同时进行,需要在发送和接收之间进行切换。

使用UART接口进行通信时,需要配置波特率、数据位数、停止位数、奇偶校验位等参数。其中,波特率是指数据传输的速率,常见的波特率有9600bps、115200bps等。

UART接口在实际应用中广泛用于与外部设备的通信,例如与电脑、蓝牙模块、GPS模块等进行数据交互。

2. SPI接口

SPI(Serial Peripheral Interface)接口是一种高速的串行外设接口。它使用四根线(主机输出、主机输入、时钟和片选)实现全双工的数据传输,支持高速传输和多从机通信。

SPI接口的特点是通信速度快、传输距离较短,适用于高速数据传输和较短距离的通信。它可以连接多个从机,通过片选信号选择与主机通信的从机。

使用SPI接口进行通信时,需要配置时钟极性、时钟相位、数据位顺序、数据传输速度等参数。通常,STM32的SPI接口具有多个数据寄存器,可以通过轮询或中断的方式进行数据的收发。

SPI接口常用于与外部设备进行数据交互,如液晶屏、显示器件以及存储器件等。

3. I2C接口

I2C(Inter-Integrated Circuit)接口是一种串行的双向通信接口,以主从模式进行通信。它使用两根线(串行数据线SDA和串行时钟线SCL)实现数据的传输和时序的控制。

I2C接口的特点是简单、可靠、支持多从机和低速传输。使用I2C接口时,需要配置通信速度(通信频率)、从机地址和数据传输方式(读或写)等参数。

使用I2C接口进行通信时,主机负责发起通信请求,并控制数据的传输和时序的管理。从机则根据主机的请求进行相应的数据交互。

I2C接口常用于与各种外设进行通信,例如传感器、温度控制器、EEPROM等。

总结

UART、SPI和I2C接口是STM32微控制器中常用的串口通信接口。它们各自具有不同的特点和适用场景。UART接口常用于与外部设备进行简单可靠的数据交互;SPI接口适用于高速数据传输和与多个外设的通信;I2C接口适用于低速传输和多从机通信的场景。根据实际需求,选择合适的串口通信接口对于系统的设计和开发是非常重要的。

希望通过本文的介绍,读者能够对STM32的串口通信接口有更深入的了解,并能够根据实际需求选择合适的通信方式。


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