嵌入式系统通信效率取决于协议选择,不同场景需匹配专属协议。接口协议千千万万,本文将选取八个常见且应用广泛的协议,谈谈它们的定位及技术特性。
1. UART
战场:微控制器调试、传感器低速通信(<1Mbps)
武器:TX/RX双线制,硬件简单,最长15米
2. I2C
战场:多传感器级联、EEPROM存取
武器:SDA/SCL双线共享总线,支持多主多从,速率400kHz-1MHz
3. SPI
战场:NorFlash/SRAM高速读写、FPGA配置
武器:全双工同步传输,速率50MHz+,支持菊花链拓扑
4. CAN
战场:汽车电子、工业控制
武器:差分信号抗干扰,支持优先仲裁,速率125kbps-1Mbps
5. USB
战场:消费设备、高速数据采集
武器:支持热插拔,速率480Mbps(2.0)/5Gbps(3.1)
6. Ethernet
战场:物联网网关、工业网络
武器:TCP/IP协议栈,速率10/100/1000Mbps
7. MIPI
战场:手机摄像头、显示屏
武器:低功耗差分信号,速率1-4Gbps
8. Modbus
战场:传统工业设备监控
武器:基于串口/以太网,支持ASCII/RTU模式
选型铁律
距离<1米选I2C/SPI,工业环境必用CAN,高速传输上PCIe/Ethernet,移动设备优先MIPI,兼容性要求选USB/Modbus。
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