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时钟特性，比如你发送一个波形，高电平然后低电平，接收方怎么知道你是1、0还是1、1、0、0呢？这就需要有一个时钟信号来告诉接收方，你什么时候需要采集数据，时钟特性分为同步和异步，这里I2C和SPI有单独的时钟线，所以他也们是同步的， 接收方可以在时钟信号的指引下进行采样，剩下的串口、 CAN和USB没有时钟线，所以需要双方约定一个采样频率，这就是异步通信，并且还需要加一些帧头帧尾等，进行采样位置的对齐，之后是电平特性，上面3个都是单端信号，也就是它们引脚的高低电平都是对GND的电压差，所以单端信号通信的双必须要共地，就是把GND接在一起，所以说，这里通信的引脚，前三个还应该接一个GND引脚，不接GND是没法通信的，之后CAN和USB是差分信号，它是靠两个差分引脚的电压差来传输信号的，是差分信号，在通信的时候，可以不需要GND，不过USB协议里面也有一些地方需要单端信号，所以USB还是需要共地的，使用差分信号可以极大地提高抗干扰特性。所以差分信号一般传输速度和距离都会非常高，性能也是很不错的，最后看一下设备特性，串口和USB属于点对点的通信，中间三个是可以在总线上挂载多个设备的（需要有一个寻址的过程， 以确定通信的对象）

串口接线图

VCC和GND是供电，TX和RX是通信的引脚，TX和RX是单端信号，它们的高低电平都是相对于GND的，所以严格上来说，GND应该也算是通信线，所以。 口通信的TX、RX、GND是必须要接的，上面的VCC，如果两个设备都有独立供电，那VCC可以不接，如果其中一个设备没有供电，比如这里设备1是STM32，设备2是蓝牙串口模块，STM32有独立供电，蓝牙串口没有独立供电，那就需要把蓝牙串口的VCC和STM32的VCC接在一起，STM32通过这根线， 向右边的子模块供电，当然供电的电压也需要注意一下， 要按照子模块的要求来。

简单双向串口通信有两根通信线（发送端TX和接收端RX）
TX与RX要交叉连接 TX发送，RX接收，那肯定一个设备的发送接另一个设备的接收
当只需单向的数据传输时，可以只接一根通信线
当电平标准不一致时，需要加电平转换芯片 像我们这种，直接从控制器里出来的信号，一般都是TTL电平，相同的电平才能互相通信，不同的电平信号，需要加一个电平转换芯片，转接一下

电平标准是数据1和数据0的表达方式，是传输线缆中人为规定的电压与数据的对应关系，串口常用的电平标准有如下三种：

TTL电平：+3.3V或+5V表示1，0V表示0
RS232电平：-3_{-15V表示1，+3}+15V表示0
RS485电平：两线压差+2_{+6V表示1，-2}-6V表示0（差分信号）

像单片机这种低压小型设备，使用的都是TTL电平，我们之后的内容，也都是基于TTL电平来讲解的，如果你做设备需要其他的电平，那就再加电平转换芯片就行了

在软件层面，它们都属于串口， 所以程序并不会有什么变化

在硬件电路上，协议规定是，一个设备使用TX发送高低电平，另一个设备使用RX接收高低电平，在线路中，使用TTL电平。因为STM32是3.3V的器件，所以如果线路对地是3.3V，就代表发送了逻辑1，如果线路对地是0V，就代表发送了逻辑0。

串口协议的软件部分

如何用1和0来组成我们想要发送的一个字节数据，我们看一下下面这两个时序图

这就是串口发送一个字节的格式，这个格式是串口协议规定的，串口中，每一个字节都装载在一个数据帧里面，每个数据顿都由起始位、 数据位和停止位组成，这里数据位有8个，代表一个字节的8位，在右边这个数据顿里面，还可以在数据位的最后加一个奇偶校验位，这样数据位总共就是9位，其中有效载荷是前8位，代表一个字节，校验位跟在有效载荷后面，占1位

波特率：串口通信的速率 （因为一般异步通信，所以需要双方约定 一个通信速率，比如我每隔1s发送一位，那你就也得每隔1s接一位，如果你接收快了，那就会重复接收某些位，如果你接收慢了，那就会漏掉某些位。波特率本来的意思是每秒传输码元的个数，单位是码元/S 或者直接叫波特 (Baud)，另外还有个速率表示 叫比特率，在二进制调制的情况下 一个码元就是一个bit，此时波特率就等于比特率。像我们单片机的串口通信 ，基本都是二进制调制。也就是高电平表示1，低电平表示0一位就是1bit。所以说。 这个串口的波特率，经常会和比特率混用。如果是多进制调制 ，那波特率和比特率就不一样了）
起始位：标志一个数据帧的开始，固定为低电平
数据位：数据帧的有效载荷，1为高电平，0为低电平，低位先行（比如0000 1111，发送时候顺序是1111 0000）
校验位：用于数据验证，根据数据位计算得来（奇偶校验，可以选无校验，奇校验，偶校验）
停止位：用于数据帧间隔，固定为高电平

首先，串口的空闲状态是高电平。 也就是没有数据传输的时候，引脚必须要置高电平，作为空闲状态。然后需要传输的时候， 必须要先发送一个起始位，这个起始位必须是低电平，来打破空闲状态的高电平， 产生一个下降沿，这个下降沿。 就告诉接收设备，这一帧数据要开始了，如果没有起始， 当我发送8个1的时候，是不是数据线就一直都是高电平。 没有任何波动。同理，在一个字节数据发送完成后， 必须要有一个停止位。这个停正位的作用是，用于数据间隔，固定为高电平。同时这个停止位，也是为下一个起始位做准备的，如果没有停正位， 那当我数据最后一位是0的时候，下次再发送新的一帧，是不是就没法产生下降沿了。