Arduino 通讯接口全景解析：从硬件到软件的跨板对话艺术

在 Arduino 开发中，通讯接口分为硬件通讯（基于专用硬件模块）和软件通讯（通过 GPIO 模拟）两类，不同开发板的接口定义和性能存在差异。以下详细介绍常见通讯方式、不同开发板的接口分布及软硬件实现差异：

一、硬件通讯接口（基于专用硬件模块）

硬件通讯依赖芯片内置的专用外设，稳定性高、占用 CPU 资源少，是优先选择的方案。

1. UART（通用异步收发传输器）

• 原理：通过 TX（发送）和 RX（接收）线实现异步通讯，需双方约定波特率、数据位、校验位等参数。

• 开发板接口差异：

  • Arduino Uno：1 组硬件 UART（D0=RX, D1=TX），与 USB 转串口芯片（ATmega16U2）连接，用于与电脑通信。
  • Arduino Mega2560：4 组硬件 UART（Serial0~Serial3）：
    • Serial0：D0 (RX)/D1 (TX)（与 USB 连接）
    • Serial1：D19(RX)/D18(TX)
    • Serial2：D17(RX)/D16(TX)
    • Serial3：D15(RX)/D14(TX)
  • Arduino Nano：1 组硬件 UART（D0/D1），与 CH340/FT232 芯片连接。

• 特点：

  • 全双工，支持同时收发
  • 波特率最高可达 2Mbps（受硬件限制）
  • 每组 UART 独立工作，互不干扰

• 典型应用：

  • 电脑串口监控（Serial 对象）
  • 连接蓝牙模块（HC-05）、GPS 模块（NEO-6M）
  • 多设备分时通讯（如通过不同 UART 连接多个传感器）

• 编程示例（Mega2560 多串口使用）：

  void setup() {Serial.begi