1.uart
uart是通用非同步收發傳輸器，使用rxd和txd兩根線實現非同步全雙工通訊；為確保通訊可靠，可以在通訊兩邊接共地；因此，完整的uart通訊只需最少3根線即可。
rxd是傳送資料線，txd是接收資料線，通訊雙方使用交叉互聯，rxd接對方txd，txd接對方rxd。uart使用標準的ttl/cmos電平（0~5v，0~3.3v，0~2.5v，0~1.8v）來表示資料，高電平表示1，低電平表示0.為了增強抗干擾能力，提高傳輸長度，可將ttl/cmos 電平轉換為rs232電平邏輯電平，3~12v表示0，-3~-12v表示1（rs232為負邏輯）
1）uart平時處於空閒狀態，邏輯1狀態。
2）當有資料傳送時，先傳送起始位，即將txd拉低並維持1位時間，接收方在檢測到起始位下降沿，等待1.5位後開始一位一位檢測資料。
3）傳送資料，uart資料一幀可以是5,6,7,8位等，一般是8bit，乙個位元組。資料傳送是先傳送低位，依次傳送，直到最高位。
4）可以使用0或者1bit的校驗位，校驗位可以是奇校驗或者偶檢驗。奇校驗：資料加校驗位中1的個數為奇數；偶校驗：資料加校驗位中1的個數為偶數。
5）最後是停止位，資料線恢復到空閒狀態，停止位可以是1,1.5,2位。
1位時間由波特率決定，在uart通訊中，波特率（一秒鐘傳輸的符號數）等於位元率（一秒鐘傳輸的字元數），通訊雙方使用約定的一致的波特率進行通訊，常見的波特率有4800，9600,115200等。
2.i2c
與uart不同，i2c 是同步半雙工通訊協議。i2c使用scl，sda兩根雙向資料線進行通訊，同時為了支援線與邏輯，需要使用開漏輸出，同時使用上拉電阻；上拉電阻大小常見的有1.8k，4.7k，10k；在低速場合，為了降低功耗，可以使用10k上拉電阻，1.8k的上拉電阻具有最好的效能，可滿足較高速的應用。i2c常見的通訊速率有普通：100k，快速：400k，高速：3.4m。i2c最大的從機數量受從機位址和最大匯流排電容400pf電容的限制。i2c的資料幀格式如下：
開始位 | 7bit從機位址 | 1bit讀寫方向位（0寫，1讀） | 1bit應答 | 8bit資料1 | 1bit應答1| ... | 8bit資料n |1bit非應答n | 停止位 。
空閒狀態：空閒時，scl，sda同時處於高電平。此時，各器件的輸出場效電晶體處於截止狀態，釋放匯流排，匯流排訊號由上拉電阻上拉至高電平。
開始start:scl為高電平時，sda有下降沿。
資料傳輸：資料傳輸已位元組為單位，第乙個位元組表示從機位址+讀寫方向，後續資料格式由器件自己定義。資料傳輸中，sda的只能在scl低電平時變化，並在scl上公升沿進行資料取樣。
應答：每傳送乙個位元組後，接收方必須回應答訊號ack，但傳送最後乙個位元組後，回非應答訊號nack。
停止stop ：scl為高電平時，sda有上公升沿。
握手機制：i2c提供握手機制，當主機速度太快而從機無法滿足快速通訊時，從機可以拉低scl來與主機握手，從而延長scl低電平的時間。（scl高電平由所有器件發出最短的高電平決定，低電平則有低電平最長的決定）。
仲裁：sda是線與邏輯，因此，只要有一端輸出低，匯流排就為低電平，因此是低電平優先仲裁。仲裁規則是傳送低電平個數多的主機獲得匯流排權。
由於i2c通訊的方向性，在一次通訊中不能改變資料流方向，因此讀過程中需要一次dummy寫過程：
dummy寫完後，在restart，然後將資料流方向改為讀，接著就可以讀取從機資料內容了。
3.spi
spi是同步全雙工序列通訊協議。spi定義了4根訊號線：
sck：時鐘線，主機提供
miso：主入從出
mosi：主出從入
ss：片選。
片選訊號可選，因此通訊最少需要3根訊號線。spi在時鐘上公升沿下進行雙向資料交換，主機在輸出的同時，也會接收到從機的資料。在設計上，主機從機均需要乙個移位暫存器。spi不區分讀寫方向，只進行資料交換，要讀也必須寫，才能將資料交換過來。
spi通過時鐘極性和時鐘相位定義了4種通訊模式：
時鐘極性cpol：0：空閒時sck為0,1：空閒時sck為1.
時鐘相位cpha：0：資料在第乙個時鐘跳沿取樣（可能是上公升沿，可能是下降沿，與cpol有關），1：資料在第二個時鐘跳沿取樣（可能是上公升沿，可能是下降沿，與cpol有關）。
若在上沿取樣，則資料在下沿輸出，因此資料能夠穩定的被取樣。
spi時序圖如下：
常見硬體通訊協議總結
正好手上的nodemcu支援uart spi i2c協議，所以這篇文章乾脆就用nodemcu來分析協議了 uart 用邏輯分析儀捕捉nodemcu init.lua給上位機傳送 a init.lua tmr.alarm 1,1000,tmr.alarm auto,function print a e...
通訊協議 UDP通訊
通訊協議 通訊協議是udp tcp通訊的基礎，沒有通訊協議的 通訊 是沒有任何意義上的，通訊協議不是底層函式或者高深的原理，而是程式設計師之間的一種文字約定。資料在網路上是以位元組的形式傳送的 底層是01碼 我們在讀取到資料之後，該以怎樣的方式對它進行解碼呢？這就是我們在通訊之前需要制定的通訊協議。...
串列埠通訊 通訊協議
我們的串列埠程式，除了通用的，進行串列埠監聽收發的簡單工具，大多都和下位機有關，這就需要關心我們的通訊協議如何快取，分析，以及通知介面。所謂通訊協議是指通訊雙方的一種約定。約定包括對資料格式 同步方式 傳送速度 傳送步驟 檢糾錯方式以及控制字元定義等問題做出統一規定，通訊雙方必須共同遵守。因此，也叫...