串行通信技術(shù)是把數(shù)據(jù)按順序一位一位進(jìn)行傳輸，只需要兩根數(shù)據(jù)傳輸線路即可。相對于并行通信而言，串行通信技術(shù)雖然節(jié)省了端口消耗，但是也降低了數(shù)據(jù)傳輸速率。
串行通信的通信方向一般分為三類：
單工串行通信：只允許數(shù)據(jù)向一個方向傳輸；
半雙工串行通信：可接收、可發(fā)送數(shù)據(jù)，但是同一時間只允許一個方向數(shù)據(jù)傳輸；
全雙工串行通信：可接收、可發(fā)送數(shù)據(jù)，且允許數(shù)據(jù)同時間進(jìn)行雙向傳輸。
串行通信方式有兩種，分別是同步通信及異步通信。同步通信可以理解為，通信雙方由同一時鐘線控制，進(jìn)行同步數(shù)據(jù)傳輸。常見的同步通信方式有I2C、SPI等；異步通信則是不需要時鐘同步信號，發(fā)送設(shè)備與接收設(shè)備各自選擇各自的時鐘控制來實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送及接收。常見的異步通信有UART、RS232等。
想要選擇合適的通信方式，首先需要了解與之相對的通信原理，下面我們先淺析一下串行通信中異步通信、同步通信及并行通信原理。
串行通信異步原理如下圖所示：
1.不需要同步時鐘線；
2.通信雙方需要在數(shù)據(jù)傳輸前配置相同數(shù)據(jù)傳輸速率，例如：UART常用波特率9600。
串行通信同步原理如下圖所示：
1.擁有同步時鐘線；
2.數(shù)據(jù)的每一位通過時鐘信號進(jìn)行傳輸；
3.時鐘統(tǒng)一、字符與字符間同步無間隔。
并行通信原理如下圖所示：
1.由于各個數(shù)據(jù)位同時進(jìn)行傳輸，傳輸速率極快（是串行通信速率的8倍）、效率超高；
2.占用端口多，成本較高；
3.并行通信抗干擾能力較差；
4.只適用于短距離高速通信。
串行通信中，同步通信與異步通信主要區(qū)別及優(yōu)缺點如下：
1.在同步通信中，發(fā)送方、接收方時鐘統(tǒng)一，這也使得其在數(shù)據(jù)傳輸過程中字符與字符是沒有間隔的。但是異步通信不同，發(fā)送方、接收方不要求時鐘同步，也就意味著字符與字符之間是異步傳輸；
2.其實同步通信與異步通信所面向的傳輸對象是不同的，異步通信作為面向字符傳輸，單位是字符。而同步通信則是面向比特傳輸，單位是幀；
3.異步通信不同于同步傳輸，需要特定的時鐘線路進(jìn)行協(xié)調(diào)時序；
4.一般情況下，同步通信速率要高于異步通信。
就目前市面流行性而言，UART、SPI、IIC、RS232、RS485都是最具代表性的串行通信方式。UART、SPI、IIC都已經(jīng)作為單片機外設(shè)的重要組成部分，由此可見其使用的廣泛性。同樣RS485、RS232也常被使用在工業(yè)控制通信中。其中RS485接口由于采用差分接收器與平衡驅(qū)動器進(jìn)行組合，所以在抗噪聲及抗干擾方面要強得多，這也使其成為工業(yè)控制中最主流的通信方式之一。
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