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嵌入式硬件常用总线接口知识体系总结和对比

article 2026/1/17 20:50:32

0.前言

在嵌入式工程实现中，多多少少我们都使用过总线，各种各样的总线应用于不同场合，不同场景有不同的优势，但是我们在作为工程师过程中在如何选择项目合适的总线，根据什么来选？需要我们对项目全局和总线特征有所了解，本文目的就是对比多种总线的关键特征

我们在聊到总线时，应该怎么对比？
OSI参考模型 ？OSI用于标准化不同系统间的通信协议，将复杂的网络通信过程划分为七层，每一层负责特定的功能，并通过接口与相邻层交互；硬件接口和协议也可以借鉴该分类方式，将通用的接口和协议按照分层梳理；

1.硬件通信接口和协议的分类方法

按照硬件通信接口和协议的知识体系，需要区分物理层（硬件接口）、链路层(协议)

– 物理层：

定义： 负责电气特性，机械连接和信号传输的物理介质；

– 数据链路层（协议）：

定义： 规定数据帧格式、寻址、错误检测、时序控制等逻辑规则。

– 分类表

技术物理层（硬件接口）数据链路层（协议）典型应用场景
UARTTTL电平、RS-232/RS-485转换异步串行帧格式（无寻址）调试日志、设备间简单通信
RS-232±3V~±15V电平、DB9接口无独立协议（依赖上层如Modbus）工业设备、老式计算机
RS-485差分信号、多点通信无独立协议（需上层协议）工业自动化（Modbus RTU）
I2C双线（SDA+SCL）、开漏输出设备地址+ACK机制

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