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异步通信最新视觉报道_同步和异步通信哪个好(2024年11月全程跟踪)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：热点更新日期：2024-11-28

异步通信

10分钟掌握Redis核心原理！ 𐟓š Redis是什么？ Redis是一个开源的，基于内存的高性能键值存储系统，常用于数据库、缓存和消息中间件。 𐟔 为什么选择Redis？快速读写：基于内存操作，速度远超传统硬盘存储。持久化支持：数据可以持久化存储，保证系统崩溃后数据不丢失。丰富的数据结构：支持字符串、列表、集合、散列等多种数据结构。 𐟛 ️ 如何快速上手？安装配置：简单几步，快速搭建Redis环境。基础命令：掌握基本的增删改查操作。高级特性：探索Redis的发布/订阅、事务、持久化等高级功能。 𐟓ˆ 实际应用场景缓存热点数据，减少数据库访问压力。实时分析用户行为，快速响应市场变化。消息队列，实现应用间的异步通信。

串口通信其实没那么复杂，看完你就懂了串口，全称串行接口（serial port），也叫串行通信接口或者COM接口。简单来说，串口通信就是数据在一个信号线上，一个比特一个比特地传输。串口按照电气标准和协议来划分，主要有RS-232-C、RS-422、RS485等。串行通信的基本概念 𐟓把在串行通信中，数据在1位宽的单条线路上传输。一个字节的数据要分成8次，从低位到高位逐位传输。串行通信的数据是逐位传输的，发送方发送的每一位都有固定的时间间隔，接收方也要按照同样的时间间隔来接收每一位。接收方还需要确定一个信息组的开始和结束。同步通信和异步通信 𐟕𐯸 同步通信同步通信是指在约定的通信速率下，发送端和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致（同步）。这样，通信双方在发送和接收数据时就有完全一致的定时关系。同步通信把许多字符组成一个信息组（信息帧），每帧的开始用同步字符来指示，一次通信只传送一帧信息。传输数据的同时还需要传输时钟信号，以便接收方可以用时钟信号来确定每个信息位。同步通信的优点是传送信息的位数几乎不受限制，一次通信传输的数据有几十到几千个字节，通信效率较高。但它的缺点是要求在通信中始终保持精确的同步时钟，即发送时钟和接收时钟要严格的同步（常用的做法是两个设备使用同一个时钟源）。在后续的串口通信与编程中，我们主要讨论异步通信方式，所以在这里就不对同步通信做过多的赘述了。异步通信异步通信，也称为起止式异步通信，是以字符为单位进行传输的，字符之间没有固定的时间间隔要求，而每个字符中的各位则以固定的时间传送。在异步通信中，收发双方取得同步是通过在字符格式中设置起始位和停止位的方法来实现的。具体来说就是，在一个有效字符正式发送之前，发送器先发送一个起始位，然后发送有效字符位，在字符结束时再发送一个停止位，起始位至停止位构成一帧。停止位至下一个起始位之间是不定长的空闲位，并且规定起始位为低电平（逻辑值为0），停止位和空闲位都是高电平（逻辑值为1），这样就保证了起始位开始处一定会有一个下跳沿，由此就可以标志一个字符传输的起始。而根据起始位和停止位也就很容易地实现了字符的界定和同步。显然，采用异步通信时，发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，可以互不同步。总结 𐟓 无论是同步通信还是异步通信，串口通信的基本原理都是相似的。关键在于理解数据的传输方式和时序控制。希望这篇文章能帮你更好地理解串口通信的原理和概念！

嵌入式系统七大通信协议详解嵌入式系统中常用的通信协议并没有一个固定的定义，但以下是一些常见的协议，它们各有特点，适用于不同的应用场景和需求。 UART（通用异步收发器）𐟓𖊕ART是一种常见的串行、异步通信总线，使用两条数据线（TX发送线、RX接收线）实现全双工通信。它常用于主机与外设的点对点连接。UART的特点包括串行、异步传输，需要双方约定波特率（因无时钟线），空闲位为高电平，一次只能发送5-8位数据（防止误差累积），TX接RX，RX接TX。 I2C（Inter-Integrated Circuit）𐟔„ I2C是一种串行、半双工通信协议，通过两根线进行通信，即SDA（数据线）和SCL（时钟线）。它具有硬件结构简单、消耗低的优点，适用于近距离、低速传输。I2C支持多主机，总线上的每个器件都有独特的地址（7位），每个器件既可以作为主机也可以作为从机（但同一时间只能有一个主机）。 SPI（串行外设接口）𐟚€ SPI是一种高速、全双工、同步的通信协议，一个主机可连接若干个从机。至少需要4根线：MISO（主设备输入、从设备输出）、MOSI（主设备输出、从设备输入）、SCLK（时钟）、CS（片选，通过使能来选中不同的从机），若有n个从机，主机就需要n条CS线。 RS232𐟓„ RS232是一种用于串行通讯的标准，依赖UART串口协议，在电气层面做了处理，统一了标准，相比UART能传得更远和更快。采用标准连接器，对9个引脚的作用和电平都做了规定，主要使用RX、TX和GND这三个引脚。其高电平为-3到-15V，低电平为+3到+15V。 RS485𐟓ኒS485也是基于串口的标准，采用差分信号进行数据传输，抗干扰能力强，速度更快，支持远距离传输（可达1500米），并且允许接收多个收发器，可组建设备网络。使用两线制，两根线表示一个信号，只能半双工通信。高电平（逻辑1）为两线之间电压差+2V到+6V，低电平（逻辑0）为两线之间电压差-2V到-6V。 CAN（控制器局域网）𐟚— CAN是一种高度可靠的、多主机的消息广播系统，广泛用于汽车和工业自动化领域进行设备之间的通信。它像RS485一样采用差分信号通信，双线制。CAN总线大大提升了ECU（汽车中其小的控制模块）之间的时效通讯。 I2S（集成电路内置音频总线）𐟎𕊉2S主要用于音频设备之间的数据传输，例如数字音频信号在集成电路之间的传输。这些通信协议各有特色，选择合适的协议需要根据具体的应用场景和需求来决定。

𐟔探索Motorola MVME333-2控制器的独特功能！这款VMEbus智能通信控制器配备了6个串行I/O端口，𐟓𖦔歷同步和异步通信，且具备RS-232C或RS-422电气协议的可配置性。更强大的是，它拥有高达128 Kb的动态RAM，𐟒𛤸𚦕𐦍“冲提供充足空间。此外，MVME333-2在两个通道上还支持高速双向DMA，𐟚€同步协议速率可达1 Mb/s！这些特性使得它在通信控制领域表现出色，无论是用于工业自动化还是数据中心，都能轻松应对各种需求。𐟌Ÿ

𐟒𜩝⨯•必备：STM32知识点 𐟔想要在面试中脱颖而出？这些STM32知识点你必须掌握！ 1️⃣ 嵌入式系统简介： - 什么是嵌入式系统？ - 嵌入式系统的三大特征是什么？ - ARMV7架构类型及其应用？ - Cortex M3的特点有哪些？ - STM32单片机的优点是什么？ 2️⃣ STM32硬件基础： - 单片机命名规则解析； - 启动配置按钮是哪两个？ - STM32F103总线系统由哪三部分组成？ - 驱动单元包含哪些总线？ - 总线矩阵的两个主要特征是什么？ 3️⃣ STM32软件开发基础： - CMSIS由哪三部分构成？ 4️⃣ GPIO操作指南： - 如何初始化GPIO？ - GPIO的八种工作状态是什么？ 5️⃣ 外部中断EXTI详解： - 单片机与外设交换数据的三种方式； - 什么是中断、中断优先级和中断嵌套？ - 中断处理过程的四个步骤； - NVIC有多少个可屏蔽中断和可编程优先级？ 6️⃣ 通用同步/异步通信： - 串行通信的三种方式； - 串行异步通行的关键约定是什么？ 7️⃣ 通用定时器： - 三种通用定时器介绍； - TIM6和TIM7、TIM1和TIM8以及TIM2和TIM5的具体功能； - 计数方向、计数模式和时钟频率范围； - STM32最多有多少定时/计数器？

单片机与外部设备串口通信全攻略串口通信是一种基于串行传输的数据通信方式，通过一根数据线和一根时钟线（在异步通信中通常不需要时钟线）进行数据传输。单片机与外部设备之间的串口通信主要通过单片机的串行通信接口（如UART）实现。以下是具体的实现步骤：硬件连接𐟔Œ 将单片机的TX（发送）引脚与外部设备的RX（接收）引脚相连。将单片机的RX（接收）引脚与外部设备的TX（发送）引脚相连。根据需要，可能还需要连接地线（GND）以保证共地。配置串口参数⚙️ 设置波特率（数据传输速率），常用的波特率有9600、19200、38400等。设置数据位、停止位和校验位等参数，确保单片机与外部设备之间的通信协议一致。编写通信程序𐟒𛊥œ襍•片机中编写串口初始化程序，配置串口的工作模式和参数。编写数据发送和接收程序，实现单片机与外部设备之间的数据交换。调试与测试𐟔犤𝿧”褸𒥏㨰ƒ试助手等工具，发送测试数据到单片机，并观察单片机的响应。验证单片机是否能正确接收和发送数据，以及数据是否按预期格式传输。示例𐟌𐊤𛥵1单片机为例，其串口通信通常通过内置的UART模块实现。在编程时，需要配置SCON（串口控制寄存器）和PCON（电源控制寄存器）等寄存器，以设置串口的工作模式和波特率等参数。然后，通过编写发送和接收函数，实现数据的交换。 I2C通信𐟓𖊉2C（Inter-Integrated Circuit）是一种两线式串行总线，由数据线SDA和时钟线SCL构成，主要用于微控制器与其外围设备之间的通信。以下是具体的实现步骤：硬件连接𐟔Œ 将单片机的SDA引脚与外部设备的SDA引脚相连。将单片机的SCL引脚与外部设备的SCL引脚相连。连接地线（GND）以保证共地。配置I2C参数⚙️ 设置I2C通信的速率（如100kbps、400kbps等）。配置单片机的I2C控制器或模拟I2C通信所需的引脚和时序。编写通信程序𐟒𛊥œ襍•片机中编写I2C初始化程序，配置I2C控制器或模拟I2C通信的时序。编写数据发送和接收函数，实现单片机与外部设备之间的数据交换。这通常包括发送起始信号、设备地址、读写标志位、数据以及应答信号等步骤。调试与测试𐟔犤𝿧”觤𚦳⥙觭‰工具观察SDA和SCL线上的信号波形，确保通信时序正确。发送测试数据到外部设备，并观察单片机的响应，验证通信是否成功。

6种通信方式优缺点对比，选对更高效！在嵌入式系统和物联网中，选择合适的通信方式至关重要。让我们深入探讨GPIO、I2C、SPI、UART、USART和USB这六种通信方式的区别，以便更好地理解和选择。 𐟓Œ 概念介绍 GPIO (General Purpose Input/Output) GPIO是一种通用输入输出端口，可以配置为输入或输出模式。它主要用于控制外部设备（如LED、开关等）或读取传感器信号。GPIO不依赖于特定协议，使用简单的高低电平信号传输。 I2C (Inter-Integrated Circuit) I2C是一种串行通信协议，常用于连接微控制器与各种外设（如传感器、存储器等）。它允许多主设备和多从设备之间的通信，采用两根线（SDA和SCL）进行数据传输，适合短距离通信。 SPI (Serial Peripheral Interface) SPI是一种高速串行通信协议，适用于短距离设备之间的全双工通信。它使用多根线（至少四根），通常用于微控制器与传感器、SD卡等外设的连接，速度快且支持多个从设备。 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) UART是一种异步串行通信协议，广泛用于计算机和嵌入式设备之间的数据传输。UART通常使用两根线（TX和RX）进行数据通信，适合远距离通信，但需要双方约定波特率。 USART (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter) USART是UART的扩展，支持同步和异步两种通信方式。同步模式下，USART可以使用时钟信号进行数据传输，适用于更复杂的应用场景。 USB (Universal Serial Bus) USB是一种用于连接计算机和外部设备的标准接口，支持高速数据传输和电源供给。USB具有复杂的协议栈，支持热插拔和多种设备类型，广泛应用于计算机外设连接。 𐟔Œ 传输数据线的组成 GPIO 一般有多根GPIO引脚，每个引脚可以单独配置为输入或输出，没有固定的线路结构。 I2C SDA（数据线）：用于双向数据传输。 SCL（时钟线）：用于同步数据传输。 SPI MOSI（主设备输出，从设备输入）：主设备发送数据。 MISO（主设备输入，从设备输出）：从设备发送数据。 SCLK（时钟线）：由主设备生成的时钟信号。 SS（从设备选择线）：用于选择特定的从设备。 UART TX（发送线）：用于发送数据。 RX（接收线）：用于接收数据。 USART 同UART，包含TX和RX，还可以有时钟线用于同步。 USB D+和D-：用于差分数据传输。 VBUS：电源线，为连接的设备提供电源。 GND：地线。 𐟓Š 通信协议区别 GPIO 不使用特定的协议，数据传输简单，适合低速信号控制，不涉及复杂的协议管理。 I2C 支持多主多从设备，具有设备地址，数据传输速率较低（标准模式为100kbps，快速模式为400kbps），适合短距离低速通信。 SPI 通常为全双工通信，不支持多主，支持多个从设备，通过SS线选择。传输速度较高，通常可达几Mbps，适合高速短距离通信。 UART 异步通信方式，数据以字符为单位，传输双方需约定波特率。数据帧由起始位、数据位和停止位组成，适合远距离通信。 USART 支持同步和异步两种模式，具有更高的灵活性和更快的传输速度，适用于复杂的应用场景。 USB 拥有复杂的协议栈，支持多种数据传输模式（控制、批量、实时、等时），并支持多种设备类型和功能，传输速度从低速（1.5Mbps）到超高速（10Gbps）。 𐟓 总结在选择通信方式时，应根据应用需求（传输速度、设备数量、连接距离、硬件复杂性等）来做出合理的选择。每种通信方式都有其适用的场景和优缺点，了解它们的基本特性有助于更好地设计和实现系统。

𐟤–自动化面试必备专业题目清单𐟓‹ 𐟓š 2023年东南自动化夏令营的面试中，以下是一些被抽到的问题，涵盖多个专业领域： 1️⃣ 传递函数分析：判断给定传递函数的能控性和能观性。 2️⃣ 无穷极数收敛：探讨无穷极数的收敛性问题。 3️⃣ 理想运放电路：简述理想运放电路的工作原理。 4️⃣ 线性与非线性区：解释线性区和非线性区的区别，并判断给定情况落在哪个区域。 5️⃣ 微机原理串并行：阐述微机原理中的串行和并行通信。 6️⃣ 中断与调用子程序：区分中断和调用子程序的区别。 7️⃣ AD、DA转换：介绍几种常见的AD和DA转换方式。 8️⃣ 异步串行通信：解释异步串行通信的原理。 9️⃣ 滞后补偿方法：阐述滞后补偿的具体方法和原理。 𐟔Ÿ 劳斯表稳定性：解释劳斯表中一行全为零时系统的稳定性。 𐟔 在面试前，可以参考百度文库中关于自动化的全面文档，做好充分准备。

𐟔勡fka五大热门应用场景𐟚€ Apache Kafka，这个开源的分布式流媒体平台，简直是实时数据应用的救星！𐟒꠩똥ž吐量、超强可扩展性、容错又耐用，简直是数据处理的得力助手。来看看它最闪耀的五大应用场景吧！𐟌Ÿ 1️⃣ 数据流处理：Kafka可是实时数据流的佼佼者，飞速处理和分析数据，让你秒速获取用户行为、物联网传感器等数据。𐟒芊2️⃣ 消息队列中坚：通过解耦数据生产者和消费者，Kafka让分布式系统中的异步通信变得超简单。消费者群体机制更是让负载均衡得刚刚好，微服务架构的福音！𐟓銊3️⃣ 日志分析神器：多个来源的日志？No Problem！Kafka轻松帮你聚合和实时分析，让运营情报、安全验证等一应俱全。𐟓 4️⃣ CDC（Change Data Capture）利器：Kafka实时流式传输数据库更新，让数据集成和分析变得无缝。现代数据架构的必备良药！𐟔„ 5️⃣ 事件驱动先锋：Kafka记录应用程序状态变化为事件，让可审计性、事件重播等变得轻而易举。分布式日志系统更是安全又弹性。𐟎‰ 除了这些，Kafka还有更多用途等你来发掘！它可是数据处理和分析的多面手，让你的组织通过实时解决方案大放异彩！✨

嵌入式面试必备：30个关键问题解答 1. 𐟔 USART与UART的区别是什么？ 𐟚€ UART的优缺点有哪些？ 𐟔砉IC的三种信号是什么？ 𐟓Š 如何绘制IIC时序图？ 𐟔„ 数据传输的流程是怎样的？ ⚙️ IIC的工作速率如何？ 𐟖堥悤𝕧”艏口模拟IIC？ 𐟓– IIC的读写操作如何进行？ 𐟏† IIC总线仲裁机制是怎样的？ 𐟔砉IC的电气特性，为什么要使用上拉电阻？IIC有哪些模式，传输速率如何？IIC传输中可能会遇到哪些错误？ 𐟌 介绍SPI通信方式 𐟓ˆ 最大传输速率受什么影响？ 𐟕’ SPI的四种模式及其对应的时序图是什么？ 𐟓 SPI如何进行读写操作？ 𐟔„ 函数指针和指针函数的区别是什么？ 𐟓 数组和指针的区别是什么？ 𐟔„ 引用和指针相比有什么不同？ 𐟏 全局变量和局部变量的储存方式是什么？ 𐟓‘ C中的内存分配方式有几种？ 𐟓᠉IC通信方式是什么？ 𐟚蠤𘭦–�„概念是什么？ 𐟚€ 中断的过程是怎样的？ 𐟒젤𘭦–�𝥐椼参？ 𐟓Š IIC数据帧格式是怎样的？ 𐟌Š UART通信波特率是多少？ 𐟓 UART有几根线？ 𐟌 UART是同步还是异步通信？ 𐟓 UART数据帧格式是怎样的？ 𐟔„ IIC应答数据方式是怎样的？ 𐟓ˆ SPI通信波特率是多少？ 𐟔⠁DC位数精度如何计算？ 𐟓 GPIO有几种输出模式？ 𐟔„ 开漏输出和推挽输出的区别是什么？ 𐟏ž️ 为什么栈从上往下生长？