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总线通信篇:I2C、SPI、CAN 的底层结构与多机通信设计

2025/7/8 10:30:37 来源:https://blog.csdn.net/hemoparrot/article/details/147805768  浏览:    关键词:总线通信篇:I2C、SPI、CAN 的底层结构与多机通信设计

本文为嵌入式通信协议系列第三章,深入剖析 MCU 世界中的三大总线协议 —— I2C、SPI 和 CAN。

这些总线协议广泛应用于传感器数据采集、Flash 存储、外设扩展、汽车电子、工业设备控制等领域,是嵌入式开发不可或缺的通信骨架。


📜 一、总线通信的基本概念

1.1 什么是总线?

总线是一种共享通信路径,它允许多个设备通过统一的通信线缆进行数据交换。

1.2 总线的三要素

  • 物理连接:线缆结构、电平标准

  • 协议规则:起始、时序、冲突处理、仲裁

  • 主从控制:谁控制时钟、谁发起通信

1.3 总线通信 vs 串口通信

特性总线通信(I2C/SPI/CAN)串口通信(UART)
通信方式多设备共享总线点对点直连
控制结构主从或多主双向异步通信
硬件支持专用控制器+GPIO通用串口模块
应用场景多传感器、外设扩展调试、指令控制

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