單片機的串口可以使單片機與單片機、單片機與電腦、單片機與各式各樣的模塊互相通信，極大地擴展了單片機的應用范圍，增強了單片機系統(tǒng)的硬件實力。簡單雙向串口通信有兩根通信線(發(fā)送端TX和接收端RX);TX與RX要交叉連接;當只需單向的數(shù)據(jù)傳輸時，可以只接一根通信線;當電平標準不一致時，需要加電平轉換芯片。

串行通信有多種應用標準，常見的有以下幾種：

RS-232：這是個人計算機上使用最廣泛的串行通信標準，被廣泛應用于連接調制解調器、鼠標、打印機等設備。RS-232標準，全名為“數(shù)據(jù)終端設備(DTE)和數(shù)據(jù)通信設備(DCE)之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術標準”，是由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)公司、調制解調器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家于1970年共同制定的。

該標準規(guī)定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。

RS-232接口標準出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點：

接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。

傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps。

接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50英尺，實際上也只能用在50米左右。

V.35：通常用于調制解調器到復用器之間的通信，可以同時利用多個電話電路的帶寬，適合高速同步數(shù)據(jù)交換。

V.35是通用終端接口的規(guī)定，它規(guī)定了60-108kHz群帶寬線路進行48Kbps同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{制解調器的標準。該標準中并未詳細規(guī)定終端接口的機械特性，但由于48Kbps-64Kbps的美國Bell規(guī)格調制解調器的普及，34引腳的ISO2593被廣泛采用。在進行模擬傳輸時，使用的音頻調制解調器的電氣條件為V.28(不平衡電流環(huán)互連電路)，而進行寬頻帶調制解調器傳輸時，則使用平衡電流環(huán)電路。

SPI：這是一種通用的串行通信標準，被廣泛應用于計算機和外設之間的連接。SPI(Serial Peripheral Interface)即串行外設接口，是 Motorola 公司推出的一種同步串行接口技術，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線。它并沒有標準協(xié)議，所以應用時需要仔細核對主機、從機器件規(guī)格，根據(jù)具體需要來選擇使用哪種規(guī)格的SPI標準。

SPI包括四種常見標準：

3線制標準：包括SCLK、SDI、CS，沒有SCK就沒有辦法進行數(shù)據(jù)同步，沒有辦法進行通信。

4線制標準：包括SCL、SDA、INT、CS，其中INT是中斷信號，用于數(shù)據(jù)傳輸被INT打斷，微處理器要給予響應，傳輸數(shù)據(jù)完畢之后通知另外一端傳輸完畢。

此外，在某些情況下，SPI通信需要使用第五條線(片選信號線)，它被用來同時選中多個設備進行通信。

I2C：I2C(Inter-Integrated Circuit)是一種串行通信協(xié)議，被廣泛應用于微控制器和其它外圍設備之間的通信。它使用了兩根雙向信號線，一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。每個連接到I2C總線的設備都有一個唯一的地址，通過地址來識別設備。

I2C總線具有以下特點：

只使用兩條總線線路，一條串行數(shù)據(jù)線(SDA)和一條串行時鐘線(SCL)。

SDA和SCL都是雙向線路，通過上拉電阻連接到正的電源電壓。

每個連接到總線的設備都可以通過唯一的地址和一直存在的簡單的主機/從機關系軟件設定地址。

它是一個真正的多主機總線，如果兩個或更多主機同時初始化數(shù)據(jù)傳輸，可以通過沖突檢測和仲裁防止數(shù)據(jù)被破壞。

串行的8位雙向數(shù)據(jù)傳輸位速率在標準模式下可達100kbit/s，快速模式下可達400kbit/s，高速模式下可達3.4Mbit/s。

連接到相同總線的IC數(shù)量只受到總線的最大電容400pF限制。

在使用I2C標準時，需要仔細核實設備的兼容性、速率和其他相關參數(shù)，以保證數(shù)據(jù)的正確傳輸。

USB：USB是一種通用的串行通信標準，被廣泛應用于計算機和外設之間的連接。USB支持熱插拔和即插即用，可以同時連接多個外設。USB標準是一種通用的串行通信協(xié)議，被廣泛應用于計算機和外圍設備之間的數(shù)據(jù)傳輸。USB的最新版本是USB 3.1 Gen 2，它有以下特點：

· 傳輸速度快。USB 3.1 Gen 2的數(shù)據(jù)傳輸速度可達到10Gbps，比之前的USB標準更快。

· 編碼系統(tǒng)更高效。USB 3.1 Gen 2的編碼系統(tǒng)比之前的USB標準更高效，提供了超過一倍的有效數(shù)據(jù)吞吐率。

· 向下兼容。USB 3.1 Gen 2完全向下兼容于現(xiàn)有的USB連接器和線纜，這意味著它可以與之前的USB設備無縫連接。

此外，USB 3.1 Gen 2還被分為三種類型，分別是USB 3.1 Gen 1、USB 3.1 Gen 2和USB 3.1 Gen 2x2。這些類型的數(shù)據(jù)傳輸速度和兼容性略有不同，以滿足不同設備的需求。