linux can总线接收数据串口打包上传_SPI、I2C、UART、I2S、GPIO、SDIO、CAN，你能分清楚吗？...

总线，总线，总是陷在里面。世界上的信号是一样的，但总线是成千上万的，令人头疼。

总的来说，总线有三种:内部总线、系统总线和外部总线。内部总线是微机内外芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的连接；系统总线是微机插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级的连接；外部总线是微机与外部设备之间的总线。微机作为一种设备，通过总线与其他设备进行信息和数据交换，用于设备一级的连接。

除了总线，还有一些接口，它们是各种总线的集合体，或者说来者不拒绝。

SPI (Serial Peripheral Interface)：MOTOROLA公司提出的同步串行总线模式。高速同步串行口。3~4线接口，收发独立，可同步进行。

广泛应用于硬件功能强大。智能仪器和测控系统由单片机组成。若速度要求不高，则采用SPI总线模式是不错的选择。它可以节省I/O提高外设数量和系统性能。标准SPI总线由四条线组成：串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出线(MISO)。主机输出/从机输入线(MOSI)和片选信号(CS)。有的SPI接口芯片有中断信号线或没有MOSI。

SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI多个总线可以实现SPI设备相互连接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或设备(Slave)。全双工通信可以从设备间实现，当有多个设备时，也可以从设备选择线增加一条。如果用通用IO口模拟SPI总线必须有输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个端口取决于实现的设备类型。如果要实现主设备，则需要输入输出口。如果只实现主设备，则需要输出口。如果只实现设备，则只需要输入口。

I2C (Inter－Integrated Circuit)：由PHILIPS连接微控制器及其外围设备的公司开发的两线串行总线。

I2C两条线用于总线(SDA和SCL)将信息传设备之间传输信息，在微控制器和外部设备之间串行通信，或在主设备和从设备之间传输双向数据。I2C是OD大部分输出I2C它们都是二线(时钟和数据)，通常用于传输控制信号。

I2C它是一条多主控制总线，因此任何设备都可以像主控制器一样工作和控制总线。总线上的每个设备都有一个独特的地址，可以作为发射器或接收器工作。多路微控制器可以在同一个位置I2C总线共存。

UART：按照标准波特率完成双向通信，速度慢。

UART总线是异步串口，所以它通常比前两个同步串口的结构复杂得多，通常由波特率生成器(波特率等于传输波特率的16倍)，UART接收器、UART硬件由两条线组成，一条用于发送，一条用于接收。

UART用于控制计算机和串行设备的芯片。需要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，使计算机可以与调制解调器或其他使用RS-232C串行设备通信接口。作为接口的一部分，UART还提供以下功能：

SPI、I2C和UART做个比较

SPI 和I2C这两种通信方式都是短距离的，芯片和芯片之间或其他部件，如传感器和芯片之间的通信。SPI和I2C板上通信，I2C有时候会做板间通信，但是距离很短，只有一米多，比如一些触摸屏，手机液晶屏的薄膜布线很多I2C,I2C各种集成电路和功能模块可用于替代标准的并行总线。I2C是多主控总线，所以任何设备都可以像主控器一样工作，控制总线。总线上的每个设备都有一个独特的地址，可以作为发射器或接收器工作。多路微控制器可以同一个I2C总线共存这两条线属于低速传输。

而UART它是两种设备之间的通信，如单片机和计算机的通信。这种通信可以长距离进行。UART最高速度比上述两者快1000kbps左右,用与计算机与设备或者计算机和计算之间通信,但有效范围不会很长,约10米左右,UART优点是支持面广，程序设计结构简单。USB的发展,UART也逐渐下坡。

I2S(Inter-IC Sound Bus)飞利浦是数字音频设备之间的音频 由数据传输制定的总线标准。

I2S大部分是三线(除时钟和数据外，还有左右声道的选择信号)，I2S主要用于传输音频信号。STB、DVD、MP3等常用

I2S本标准规定了硬件接口规范和数字音频数据格式。I2S有三个主要信号：1）串行时钟SCLK，也叫位时钟(BCLK)，即对应数字音频的每个数据，SCLK有一个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。2)帧时钟LRCK，(也称WS)，用于切换左右声道的数据。LRCK左声道数据传输为1，右声道数据传输为0。LRCK采样频率等于采样频率。3) 串行数据SDATA，是用二进制补码表示的音频数据。

有时，为了更好地同步系统之间，还需要传输另一个信号MCLK，称为主时钟，又称系统时钟(Sys Clock)，采样频率为256倍或384倍。

GPIO (General Purpose Input Output 使用工业标准的通用输入/输出)或总线扩展器I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。

当微控制器或芯片组不够时I/O端口，或当系统 当需要远端串行通信或控制时，GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。每个GPIO端口可以通过软件分别配置成输入或输出。Maxim的GPIO产品线包括8端口到28端口GPIO，提供推拉输出或漏极开路输出。提供微型3mm x 3mm QFN封装。

GPIO优点(端口扩展器):

低功耗：GPIO功率损耗较低(约1μA，μC工作电流为100μA)。

集成I2C从机接口：GPIO内置I2C即使在待机模式下，从机接口也能全速工作。

小封装：GPIO该装置提供最小封装尺寸 ― 3mm x 3mm QFN!

低成本：您不用为没有使用的功能买单！

快速上市：无需编写额外的代码、文件，无需任何维护工作！

灵活的照明控制：内置多路高分辨率PWM输出。

响应时间可以提前确定：缩短或确定外部事件与中断之间的响应时间。

更好的照明效果：匹配的电流输出确保显示亮度均匀。

布线简单：只需使用两条：I2C总线或3条SPI总线

SDIO

SDIO是SD除了可以连接类型的扩展接口外，还可以连接类型的扩展接口SD除卡外，还可以接受支持SDIO接口设备不仅用于插入存储卡。支持 SDIO接口的PDA，笔记本电脑可以连接象GPS接收器，Wi-Fi或蓝牙适配器、调制解调器、局域网适配器、条码读取器、FM无线电，电视接收 使用射频身份认证读取器、数码相机等SD标准接口设备。

SDIO协议是由SD卡的协议演化升级而来的，很多地方保留了SD同时，卡的读写协议SDIO协议又在SD添加了卡协议CMD52和CMD53命令。由于这个，SDIO和SD卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准，低速卡的目标应用是以最小的硬件开始来支持低速I/O能力。低速卡支持类似的调制解调器、条形码扫描仪和GPS接收器等应用。高速卡支持网卡、电视卡和组合卡，组合卡是指存储器 SDIO。

SDIO和SD卡的SPEC另一个重要的区别是增加了低速标准。SDIO卡只需要SPI和1位SD传输模式。低速卡的目标应用是以最小的硬件支出支持低速卡I/O低速卡低速卡支持类似MODEM，条形扫描仪和GPS接收器等应用。对于组合卡，全速和4BIT操作卡内存储器和SDIO部分是强制性的。

非组合卡SDIO在设备中，最高速度只有25M，组合卡的最高速度与组合卡相同SD卡的最高速度相同，高于25M。

CAN，全称为“Controller Area Network控制器局域网是世界上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN在车载电子控制装置中，设计用作汽车环境中的微控制器通信ECU之 交换信息，形成汽车电子控制网络。例如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表设备、电子主干系统等CAN控制装置。

一个由CAN 在由总线组成的单一网络中，理论上可以挂接无数节点。在实际应用中，节点数量受网络硬件电气特性的限制。例如，使用时Philips P82C250作为CAN接收器时，允许在同一网络中连接110个节点。CAN 可提供高达1Mbit/s数据传输速率使实时控制非常容易。此外，硬件的错误检定特性也增强了CAN抗电磁干扰能力。

CAN总线特点：

1)可以多主工作，网络上的任何节点都可以随时主动向网络上的其他节点发送信息，通信方式灵活，无论主从。

网络上的节点可分为不同的优先级，可满足不同的实时要求。

3)采用非破坏性仲裁总线结构机制。当两个节点同时向网络传输信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，优先级高的节点可以继续传输数据而不受影响。

4)可点对点接收数据，一点对多点和全球广播。

5)直接通信距离最远可达100km(速率4Kbps以下)。

6)通信速率最高可达1MB/s(此时距离最长40m)。

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