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文件名称:Arduino 系列:Arduino MKR1000 (基于 SAMD21)_(9).串行通信协议实现.docx
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更新时间:2025-06-27
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串行通信协议实现

1.串行通信基础

串行通信是一种数据传输方式,通过一条数据线将数据逐位传输。与并行通信相比,串行通信需要的引脚数少,适用于长距离传输。常见的串行通信协议包括UART、SPI、I2C等。在ArduinoMKR1000中,这些协议被广泛用于与外部设备进行通信。

2.UART通信

UART(通用异步收发传输器)是一种最常用的串行通信协议。它通过两个引脚(TX和RX)进行数据的发送和接收。UART通信不需要时钟信号,因此更加灵活,但需要双方在波特率、数据位、停止位和校验位等方面达成一致。

2.1UART接口引脚

ArduinoMKR1000的UART接口通常使用以下引脚:

TX:用于发送数据,连接到外部设备的RX引脚。

RX:用于接收数据,连接到外部设备的TX引脚。

2.2初始化UART

在ArduinoMKR1000中,可以使用Serial对象来初始化和管理UART通信。以下是一个简单的初始化示例:

voidsetup(){

//初始化串口通信,设置波特率为9600

Serial.begin(9600);

}

voidloop(){

//主循环

}

2.3发送和接收数据

使用Serial.print()和Serial.println()函数可以发送数据,使用Serial.available()和Serial.read()函数可以接收数据。以下是一个发送和接收数据的示例:

voidsetup(){

//初始化串口通信,设置波特率为9600

Serial.begin(9600);

}

voidloop(){

//检查是否有数据可读

if(Serial.available()0){

//读取数据

intreceivedData=Serial.read();

//打印接收到的数据

Serial.print(Received:);

Serial.println(receivedData);

}

//发送数据

Serial.print(Sending:);

Serial.println(millis());

//延时1秒

delay(1000);

}

3.SPI通信

SPI(串行外设接口)是一种同步串行通信协议,通常用于主设备和从设备之间的高速通信。SPI使用四条线:MISO(主入从出)、MOSI(主出从入)、SCK(时钟)和CS(片选)。

3.1初始化SPI

在ArduinoMKR1000中,可以使用SPI库来初始化和管理SPI通信。以下是一个初始化SPI的示例:

#includeSPI.h

voidsetup(){

//初始化SPI通信,设置为主设备

SPI.begin();

}

voidloop(){

//主循环

}

3.2发送和接收数据

使用SPI.transfer()函数可以发送和接收数据。以下是一个发送和接收数据的示例:

#includeSPI.h

#defineCS_PIN10

voidsetup(){

//初始化SPI通信,设置为主设备

SPI.begin();

//设置片选引脚为输出

pinMode(CS_PIN,OUTPUT);

//初始化片选引脚

digitalWrite(CS_PIN,HIGH);

}

voidloop(){

//选择从设备

digitalWrite(CS_PIN,LOW);

//发送数据并接收响应

bytedataToSend=0x01;

bytereceivedData=SPI.transfer(dataToSend);

//取消选择从设备

digitalWrite(CS_PIN,HIGH);

//打印接收到的数据

Serial.print(Received:);

Serial.println(receivedData,HEX);

//延时1秒

delay(1000);

}

4.I2C通信

I2C(内部集成电路总线)是一种同步串行通信协议,通常用于多个设备之间的通信。I2C使用两条线:SCL(时钟)和SDA(数据)。

4.1初始化I2C

在ArduinoMKR1000中,可以使用Wire库来初始化和管理I2C通信。以下是一个初始化I2C的示例:

#include