串行通信的數據是逐位傳送的，發送方發送的每一位都具有一定的時間間隔，這就要求接收方也要按照發送方同樣的時間間隔來接收每一位。不僅如此，接收方還要確定一個信息組的開始和結束。為此，串行通信對傳送數據的格式作了嚴格的規定。不同的串行通信方式具有不同的串行協議。
一、同步通信和異步通信的簡單概述
同步通信
所謂同步通信是指在約定的通信速率下，發送端和接收端的時鐘信號頻率和相信始終保持一致（同步），這就保證了通信雙方在發送和接收數據時具有完全一致的定時關系。
異步通信
異步通信是指通信中兩個字符之間的時間間隔是不固定的，而在一個字符內各位的時間間隔是固定的。
二、異步串行協議
RS-232協議
RS232是第一個用于連接電話調制解調器的串行協議。RS代表推薦標準，現在它已改為EIA（電子工業聯盟）/ TIA（電信工業協會）。它還用于調制解調器，鼠標和CNC（計算數字計算）機器。您只能將單個發射器連接到單個接收器。它支持全雙工通信，允許波特率高達1Mbps。
RS422接口
我們可以使用RS232僅傳輸高達1Mpbs的數據。為了克服這個問題，RS422進入了圖片。RS422是一款多點串行接口。我們可以使用單總線一次將10個發射器連接到10個接收器。它使用兩根雙絞線電纜（差分配置）發送數據。電纜長度為4000英尺，波特率為10Mbps。
RS485接口
RS485是業界首選的協議。與RS422不同，您可以在差分配置中連接32個線路驅動器和32個接收器。發射器也稱為線路驅動器。但是，一次只有一個發送器處于活動狀態。
Wire協議
一根線類似于I2c協議。但是，不同之處在于一條線協議使用單條數據線和地線。它不需要時鐘信號，從機使用內部晶體振蕩器進行時鐘控制。它提供半雙工通信。
一根線使用64位尋址方案。單線接口的優點是，它支持低成本的長距離通信。但是，缺點是它的速度較慢。
異步有線協議非常適合長距離通信。但是，給同步串行接口提供范圍有一個缺點。
缺點是，如果需要連接更多的發射器和接收器，則安裝成本會很高。
三、同步串行協議
同步通信協議是板載外設的最佳資源。優點是您可以在同一總線上連接更多設備。一些同步協議是I 2 C，SPI，CAN和LIN。
I2C協議
I2c（內部集成電路）是一種雙線雙向協議，用于在同一總線上的不同設備之間交換數據。I2c使用7位或10位地址，允許最多連接1024個設備。但是，它需要時鐘信號來產生啟動和停止條件。其優點是它提供400 kbps的數據傳輸。它適用于車載通信。
SPI協議
SPI（串行外設接口）協議以連續的流方式發送和接收數據，不會中斷。建議該協議用于高速數據通信。它可以提供的最大速度是10 Mbps。
與i2c不同，SPI有4條線。它們是MOSI（主輸出從機），MISO（主機輸出），時鐘和從機選擇信號。從理論上講，我們可以連接無限數量的總設備，實際上它取決于總線的負載電容。
CAN協議
該協議專用于車輛系統或汽車。它是一種面向消息的協議，用于多路電線以節省銅。它是一種多主多串行總線，用于車輛自動啟動/停止，防撞系統等應用。
USB接口
USB接口是串行或并行端口的最佳替代方案。與USB端口相關的數據傳輸比串行和并行接口快得多。USB支持從1.5 Mbps（USB 1.0）到4.8 Gbps（USB 3.0）的速度。今天，大多數嵌入式設備使用USB OTG（On the Go編程）技術將hex文件轉儲到微控制器。
Microwire協議
Microwire是一種三線串行通信協議。它在微控制器上有一個串行I / O端口，用于連接外圍芯片。它支持高達3Mbps的速度。它比i2c和SPI協議的子集更快。
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