助力通关硬件开发基础面专刊<24/30>--第五章接口协议、基础元件、可靠性 ---常用接口的差异
5.1.7USRT、I2C、USB的异同点
【考点映射】、
》》》你对哪些通信总线有了解？它们有什么差异
》》》什么是单工、半双工和全双工？
》》》对走线的拓扑有了解，能画一下拓扑图吗？
【出现频度】⭐⭐⭐
【难度】★★
【参考答案】
【参考答案】
常用通信总线接口的差异
我们常用的通信总线接口有串口通信（UART）、I2C和USB这三种。
串口通信UART
这种总线是一种串行接口，采用TXD发送数据线和RXD接收数据线，是一种异步通信。
至于工作方式为全双工，可以同时发送和接收数据。
速率比较慢，速率可以通过波特率进行设置。通信距离比较比较远，高达km。
关于走线方面，总线拓扑支持星形和树形。
I2C接口
这种总线是一种串行接口，采用SDA串行数据线和SCL串行时钟线，是一种同步通信。
至于工作方式为半双工，无法同时发送数据和接收数据。I2C不同模式，速率不一样，最高为3.4Mbit/s，通信距离比较近。
关于走线方面，总线拓扑最好采用总线型拓扑结构。
USB接口
这种总线是一种串行接口，通常由电源线Vbus、数据线D+、数据线D-和地线组成。是一种同步通信。
至于工作方式为半双工，无法同时发送数据和接收数据。
速率比较快，USB2.0的速度480Mbps，USB3.0的速度高达5Gbp，通信距离可以达到m。
关于走线方面，总线拓扑支持星形拓扑结构。
三者的汇总如下表
单工、半双工和双工
单工通信 单工通信就是任意时间下，只允许A向B进行传输信息，而B不能向A进行传输数据，单方向通信。如图所示
应用场景
无线广播
半双工通信
半双工通信就是某个时间内，只允许A向B进行传输信息，或者B向A传输信息，但是不能同时进行。如图所示
应用场景
对讲机
双工通信
双工通信就是任意时间下，A向B进行传输信息的同时，B也可以向A进行传输信息，可以同时进行。如图所示
应用场景
手机通话
走线常见的拓扑
点到点拓扑
如图所示，就是点与点直接互连。
关键信号或者质量要求高的信号最好使用这种拓扑
T型拓扑
如图所示，这种拓扑需要每个分支的走线等长，进而保证每个分支接收端信号质量。
常用于驱动多个负载且单向传输时，DDR(Double Data Rate双倍速率)布线常用。
星形拓扑
如图所示，每个分支直接从主设备点分开进行走线
总线拓扑
如图所示，这种结构下，每个节点可以作为主设备也可以作为从设备，可以在总线线上挂很多的负载。
菊花链
总线拓扑的一种特殊形式，只有一个主设备。其它都为从设备
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