总线，总线，总要陷进里边。这世界上的信号都一样，可是总线却不计其数，让人头疼。
总的来说，总线有三种：内部总线、体系总线和外部总线。内部总线是微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；而体系总线是微机中各插件板与体系板之间的总线，用于插件板一级的互连；外部总线则是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，经过该总线和其他设备进行信息与数据交流，它用于设备一级的互连。
除了总线外，还有一些接口，它们是多种总线的集合体，或许说来者不拒。

SPI (Serial Peripheral Interface)：MOTOROLA公司提出的同步串行总线方法。高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行。 

因其硬件功用强大而被广泛使用。在单片机组成的智能仪器和测控体系中。如果对速度要求不高，选用SPI总线形式是个不错的挑选。它能够节省I/O端口,进步外设的数目和体系的功用。规范SPI总线由四根线组成：串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出线(MISO)。主机输出/从机输入线(MOSI)和片选信号(CS)。有的SPI接口芯片带有中止信号线或没有MOSI。
   SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线能够完结多个SPI设备相互衔接。供给SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间能够完结全双工通讯，当有多个从设备时，还能够添加一条从设备挑选线。如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输进口(SDI)，另一个口则视完结的设备类型而定，如果要完结主从设备，则需输入输出口，若只完结主设备，则需输出口即可，若只完结从设备，则只需输进口即可。

I2C (Inter－Integrated Circuit)：由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于衔接微操控器及其外围设备。

I2C总线用两条线(SDA和SCL)在总线和设备之间传递信息，在微操控器和外部设备之间进行串行通讯或在主设备和从设备之间的双向数据传送。I2C是OD输出的，大部分I2C都是2线的（时钟和数据），一般用来传输操控信号。

I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样作业，并操控总线。总线上每一个设备都有一个绝无仅有的地址，依据设备它们自己的才能，它们能够作为发射器或接纳器作业。多路微操控器能在同一个I2C总线上共存。

UART：通用异步串行口，依照规范波特率完结双向通讯，速度慢。    
UART总线是异步串口，因而一般比前两种同步串口的结构要杂乱许多，一般由波特率发生器(发生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接纳器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接纳。
    
UART是用于操控核算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它供给了RS-232C数据终端设备接口，这样核算机就能够和调制解调器或其它运用RS-232C接口的串行设备通讯了。作为接口的一部分，UART还供给以下功用：
   
将由核算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将核算机外部来的串行数据转换为字节，供核算机内部运用并行数据的器材运用。在输出的串行数据流中参加奇偶校验位，并对从外部接纳的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中参加启停符号，并从接纳数据流中删去启停符号。处理由键盘或鼠标发出的中止信号（键盘和鼠标也是串行设备）。能够处理核算机与外部串行设备的同步办理问题。有一些比较高级的UART还供给输入输出数据的缓冲区，现在比较新的UART是16550，它能够在核算机需求处理数据前在其缓冲区内存储16字节数据，而一般的UART是8250。现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调制解调器内部一般就会有16550 UART。

SPI、I2C和UART做个比较
SPI 和I2C这两种通讯方法都是短间隔的，芯片和芯片之间或许其他元器材如传感器和芯片之间的通讯。SPI和IIC是板上通讯,IIC有时也会做板间通讯,不过间隔甚短,不过超越一米,例如一些触摸屏,手机液晶屏那些薄膜排线许多用IIC,I2C能用于代替规范的并行总线，能衔接的各种集成电路和功用模块。I2C是多主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样作业，并操控总线。总线上每一个设备都有一个绝无仅有的地址，依据设备它们自己的才能，它们能够作为发射器或接纳器作业。多路微操控器能在同一个I2C总线上共存这两种线属于低速传输。 

而UART是使用于两个设备之间的通讯，如用单片机做好的设备和核算机的通讯。这样的通讯能够做长间隔的。UART速度比上面两者者快,最高达100K左右,用与核算机与设备或许核算机和核算之间通讯,但有用规模不会很长,约10米左右,UART长处是支撑面广,程序规划结构很简略,跟着USB的开展,UART也逐步走向下坡。

I2S（Inter-IC Sound Bus）是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频 数据传输而拟定的一种总线规范。

I2S则大部分是3线的（除了时钟和数据外，还有一个左右声道的挑选信号），I2S首要用来传输音频信号。如STB、DVD、MP3等常用
    
I2S规范中，既规则了硬件接口规范，也规则了数字音频数据的格局。I2S有3个首要信号：1）串行时钟SCLK，也叫位时钟（BCLK），即对应数字音频的每一位数据，SCLK都有1个脉冲。SCLK的频率=2×采样频率×采样位数。2）帧时钟LRCK，(也称WS)，用于切换左右声道的数据。LRCK为“1”表明正在传输的是左声道的数据，为“0”则表明正在传输的是右声道的数据。LRCK的频率等于采样频率。3） 串行数据SDATA，就是用二进制补码表明的音频数据。
有时为了使体系间能够更好地同步，还需求另外传输一个信号MCLK，称为主时钟，也叫体系时钟（Sys Clock），是采样频率的256倍或384倍。
GPIO (General Purpose Input Output 通用输入/输出)或总线扩展器，运用工业规范I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。
当微操控器或芯片组没有足够的I/O端口，或当体系 需求选用远端串行通讯或操控时，GPIO产品能够供给额定的操控和监督功用。每个GPIO端口可经过软件别离配备成输入或输出。Maxim的GPIO产品线包含8端口至28端口的GPIO，供给推挽式输出或漏极开路输出。供给微型3mm x 3mm QFN封装。

GPIO的长处(端口扩展器)：
低功耗：GPIO具有更低的功率损耗(大约1μA，μC的作业电流则为100μA)。　
集成IIC从机接口：GPIO内置IIC从机接口，即使在待机形式下也能够全速作业。
小封装：GPIO器材供给最小的封装尺度 ― 3mm x 3mm QFN!
低成本：您不用为没有运用的功用买单！
快速上市：不需求编写额定的代码、文档，不需求任何保护作业！
灵敏的灯火操控：内置多路高分辨率的PWM输出。
可预先断定呼应时间：缩短或断定外部事情与中止之间的呼应时间。
更好的灯火效果：匹配的电流输出保证均匀的显现亮度。
布线简略：仅需运用2条IIC总线或3条SPI总线

SDIO
SDIO是SD型的扩展接口，除了能够接SD卡外，还能够接支撑SDIO接口的设备，插口的用处不止是插存储卡。支撑 SDIO接口的PDA，笔记本电脑等都能够衔接象GPS接纳器，Wi-Fi或蓝牙适配器，调制解调器，局域网适配器，条型码读取器，FM无线电，电视接纳 器，射频身份认证读取器，或许数码相机等等选用SD规范接口的设备。

SDIO协议是由SD卡的协议演化升级而来的，许多当地保留了SD卡的读写协议，一起SDIO协议又在SD卡协议之上添加了CMD52和CMD53指令。因为这个，SDIO和SD卡规范间的一个重要区别是添加了低速规范，低速卡的方针使用是以最小的硬件开始来支撑低速I/O才能。低速卡支撑相似调制解调器,条形码扫描仪和GPS接纳器等使用。高速卡支撑网卡，电视卡还有“组合”卡等，组合卡指的是存储器+SDIO。 

SDIO和SD卡的SPEC间的又一个重要区别是添加了低速规范。SDIO卡只需求SPI和1位SD传输形式。低速卡的方针使用是以最小的硬件开支来支撑低速I/O才能，低速卡支撑相似MODEM，条形扫描仪和GPS接纳器等使用。对组合卡来说，全速和4BIT操作对卡内存储器和SDIO部分都是强制要求的。 
在非组合卡的SDIO设备里，其最高速度要只有到达25M，而组合卡的最高速度同SD卡的最高速度一样，要高于25M。 

CAN

CAN，全称为“Controller Area Network”，即操控器局域网，是国际上使用最广泛的现场总线之一。开始，CAN被规划作为轿车环境中的微操控器通讯，在车载各电子操控设备ECU之间交流信息，形成轿车电子操控网络。比方：发动机办理体系、变速箱操控器、仪表配备、电子骨干体系中，均嵌入CAN操控设备。

一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上能够挂接无数个节点。实践使用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当运用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN 可供给高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时操控变得非常简单。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰才能。

CAN总线的特色：
1)能够多主方法作业，网络上恣意一个节点均能够在恣意时间自动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通讯方法灵敏。 
2)网络上的节点可分红不同的优先级，能够满足不同的实时要求。 
3)选用非破坏性位裁定总线结构机制，当两个节点一起向网络上传送信息时，优先级低的节点自动中止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地持续传送数据。 
4)能够点对点，一点对多点及大局播送几种传送方法接纳数据。
5)直接通讯间隔最远可达10km(速率4Kbps以下)。
6)通讯速率最高可达1MB/s(此刻间隔最长40m)。