UART协议

UART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter，通用异步收发器）协议是常用的异步串行通信协议，该协议可以实现两种设备之间的通信，一般用两根信号线进行传输数据：发送线与接受线，每个设备都有一个RX引脚和一个TX引脚，前者用于接收，后者用于发送。每个设备的RX引脚都连接到另一个设备的TX引脚。

UART协议是一种异步串行通信协议。串行通信是指在一条或少量数据通道上逐位依次传输数据，特点是通信线路简单，成本较低，但是传输速度慢；异步通信是以一个字符帧为传输单位（在UART种，字符帧通常是指一个字节，即8个数据位），不同字符帧之间可以有不固定的空闲时间，而一个字符帧内各个位持续时间由波特率确定，一般来说，两个UART设备之间通信不需要时钟线，但是必须使用相同的波特率以及起始位、数据位、奇偶校验和停止位配置。

波特率是单位时间内传送的码元符号的个数（所谓码元，就是通信线路一次能够表达的一个信号状态），简单来说就是传输通信的速率。一般IoT设备的波特率是9600和115200。UART接口一般有四个：VCC、TX、RX、GND。

UART的传输原理就是发送端将并行数据转换为串行数据，然后以波特率逐位发送到数据总线，接收端根据波特率接收数据，并对数据进行分析，将串行数据转换为并行数据。UART通信时的bit序列为起始位（1bit）、数据位（一般是8bit）、校验位（1bit，可选）和停止位（1bit）。起始位：每次通信开始时，发送方发一个0表示传输字符的开始，由于总线空闲时为高电平，因此先发送一个与空闲状态不同的信号。数据位：起始位之后是我们要传输的数据，一般是8位，先发送最低位，再发送最高位。奇偶校验位：该位添加到数据位后，1位的个数应为偶数或奇数，以验证数据传输正确性。停止位：字符数据的结束标记。

UART的作用主要是：调式接口、日志输出、通信桥梁。

SPI协议

SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口）协议是一种同步串行通信协议，通常用于通信设备之间进行数据交换