串口通讯

UART

UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter 通用异步收发器

  • RX 接收
  • TX 发送

USART

USART：Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter 通用同步/异步收发器，UART 升级版

  • 时钟线（CLK）
  • RX 接收
  • TX 发送

I2C

时钟频率：常见的传感器（如 MPUs, OLED）多用400 kHz频率，100 kHz最基础的速率，几乎所有设备都支持，新型号芯片支持1MHz，或特殊电路设计达到3.4MHz。

  • SDA 数据
  • SCL 时钟

I2S

I2S “数字音频传输协议“（Digital Audio Interface），专用于音频，I2S 传输的是PCM数据

PCM 音频数据（已经解码好的采样值）

例如：44.1kHz / 16bit（每秒44100 个采样点，每采样点有2^16=65536个电压采样可能性）

算一下单声道数据率：

$$
44100 \times 16 = 705600 \ \text{bit/s}
$$

👉 ≈ 706 kbps（单声道）

🎧 双声道（立体声）

$$
44100 \times 16 \times 2 = 1{,}411{,}200 \ \text{bit/s}
$$

👉 ≈ 1.4 Mbps

可理解为，I2S = 按时间顺序传输“电压采样点”

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音频文件（MP3）
   ↓ 解码
PCM数据
   ↓
I2S
   ↓
DAC
   ↓
模拟信号
   ↓
功放（比如 LTK5208）
   ↓
喇叭

SPI

时钟频率：

场景 典型时钟频率范围 常见应用
低速设备 1 MHz - 5 MHz 简单的传感器、电位计。
普通设备 10 MHz - 25 MHz 128x64 显示屏、SD 卡读写、外部 Flash。
高速设备 50 MHz - 100 MHz+ 高清 TFT 屏幕、高速 FPGA 间通信。

引脚描述：

引脚名称 功能描述 主设备 (Master) 从设备 (Slave)
SCLK 串行时钟（Serial Clock）：由主设备生成的时钟信号，用于同步数据传输。 输出 输入
MOSI 主输出从输入（Master Out Slave In）：主设备向从设备发送数据的信号线。 输出 输入
MISO 主输入从输出（Master In Slave Out）：从设备向主设备发送数据的信号线。 输入 输出
CS/SS 片选（Chip Select）/从属选择（Slave Select）：用于选择从设备的信号，通常为低电平有效。 输出 输入

调试协议

JTAG

信号线

  • TMS(Test Mode Select) 模式选择信号，引导 TAP 进入不同的状态，如 Shift-DR、Shift-IR、Capture 或 Update 等状态
  • TCK(Test Clock) 时钟信号
  • TDI(Test Data In) 数据流向：调试器 → 被调试设备（Target）
  • TDO(Test Data Out) 数据流向：被调试设备（Target） → 调试器。

SWD

调试STM32设备协议，由JTAG转化而来的升级版；

信号线

  • SWDIO：双向数据传输线，用于发送和接收数据。
  • SWCLK：时钟信号。