单片机可以通过串口接收数据,串口通信是一种点对点的通讯方式,即一对发送端和接收端进行数据传输。单片机通过串口收到的数据可以用于各种应用,如遥控器、传感器等。 串口通信可以分为同步与异步,其中异步通信使用较多。在单片机中,常用的串口通信方式是USART、UART和USB等。
USART是通用同步异步收发器(Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter)的简写,它可以同时支持异步和同步串行通信。USART可以根据不同的串口参数来进行设置,如波特率、字符长、奇偶校验、停止位等。而UART则是指异步串行通信中的通信方式,具有波特率可变、数据位数可编程、无校验和或者进行奇偶校验两种校验选择、支持1位或者2位停止位、半双工通信方式等特点。
SPI接口全称为串行外围接口(Serial Peripheral Interface),是主从式结构的方式进行通信的,一般情况下只有一个主设备,与多个从设备进行通信,通过主设备来控制传输的数据。SPI接口可以通过硬件进行模式设置来完成数据传输,主要包括时钟相位、时钟极性、数据传输位数。SPI接口的速度比I2C快, 一般用于高速数据传输、存储器接口芯片、协处理器和静态RAM等外围设备的通信。
SPI接口协议中,主控设备通过片选信号来选择需要和其它设备进行通讯的从控件,从控件通过响应片选信号来完成与主控芯片之间的数据传输。SPI接口除了简单明了,该接口支持的设备较多,还可以高速传输,坏处在于局限性较大,不支持多主机操作和地址识别功能。
I2C接口的全称是Inter-Integrated Circuit,它是一种简单的,双向的,串行的通信接口。主要用于芯片之间的数据传输,也包括数字传感器和其他电路板之间的通信等应用。I2C接口是一种串行访问的通信协议,需要两条线:Serial Data Line(SDA)和Serial Clock Line(SCL)。通过控制这两条线的高低电平的组合,来完成数据的传输。
I2C接口相比SPI接口,具有更多的灵活性和功能,在低速通信环境下是一种简单而有效的解决方案。和SPI接口不同,I2C接口支持多个从设备共用一条线的方式,可以同时控制多台设备,但是速率相对较慢。同时,I2C接口传输具有较强的稳定性,因为系统的总线只有两根线,因此电容、电感等噪声影响相对较小。
GPIO口是单片机的通用输入输出口,包含输入和输出两个功能。在输入模式下,GPIO口可以接收外部的信号,在输出模式下,GPIO口可以输出信号控制外设。GPIO口的应用十分广泛,可以连接各种外设,如LED、LCD显示屏、按键、液位计、温度传感器等等。因为其使用非常灵活,因此在实际应用中也很常见。
单片机的GPIO口可以分为通用IO和复用IO两种。通用IO可以由单片机的不同模块使用,而复用IO则需要根据具体使用情景进行设置和使用。一般来说,在单片机设计中,要合理规划GPIO口的使用方式,以方便后续的应用。在单片机接收数据时,GPIO口的输入模式十分重要,其既可以作为外部数字信号的输入口,也可以作为模拟信号的输入口,实现快速数据采集操作。