单片机常用通信方式有哪些？常用数据包结构是什么？

一、简述常用单片机之间的通信方式。

1.使用硬件UART进行异步串行通信。这是一种占用口线少、有效可靠的通信方式；遗憾的是，许多小型单片机没有硬件UART，有些只有一个UART。如果系统必须与上位机通信，硬件资源是不够的。这种方法一般用于单片机有硬件UART，不需要与外界串行或使用双UART单片机。

2.采用片内SPI接口或I2C总线模块串行通信。SPI/I2C接口具有硬件简单、软件编程简单的特点，但目前大多数单片机没有硬件SPI/I2C模块。

3.使用软件模拟SPI/I2C模式通信。这种方法很难模拟从机模式。通信双方都应该对每个人做出反应。通信速率与软件资源成本之间存在很大矛盾。如果处理不当，系统的整体性能将急剧下降。这种方法只能用于通信量很小的场合。

4.口对口并行通信，直接连接单片机口线，加1~2个握手信号线。这种方法的特点是通信速度快，一次可以传输4或8甚至更多，但需要占用大量的口线，数据传输是准同步的。单片机向另一个单片机传输一个字节后，下一个数据必须等到另一个单片机接收响应信号。一般用于一些硬件口线丰富的场合。

5.使用双口RAM作为缓冲器通信。这种方法最大的特点是通信速度快，两边都可以直接用读写内存的指令操作；但是这种方法需要大量的口线，双口RAM的价格很高，一般只用于一些对速度有特殊要求的场合。

移位寄存器也可以用作数据缓冲器，但目前最大容量只有128位。因为它是一个先进先出的结构，无论传输多少数据，接收器都必须移动整个寄存器。灵活性差、容量大的移位寄存器也很少见，难以购买。

二、通信协议。

一个可靠的通信系统，除了良好的硬件电路外，通信协议也非常重要。在单片机系统RAM资源和执行速度非常有限的情况下，简单有效的协议非常重要。以下是一个适合单片机通信的协议，以包的形式传输数据。数据包结构：

三、通信流程。

首先，在FRAM中划分每个区域、每个单片机的参数区域、数据接收区域等。然后，单片机可以将数据包发送到另一个单片机，并通过向握手线B发送脉冲通知对方取走数据；接收器读取并处理数据后，将回传数据或通信失败标志写入FRAM发送器的数据接收区域，然后向握手线B发送脉冲响应发送器。如需单片机2发送，只需交换操作流程即可。

四、单片机通信总结。

通过实践，上述方法是可行的。它具有发下优势：

①为了提高通信效率，握手线B最好使用中断端口，负脉冲宽度必须满足低速单片机中断信号的要求。如果没有中断，应增加一条口线，通知对方改变端口状态，等待查询，而不是负脉冲。

②向对方发送负脉冲时，应屏蔽自己的中断。

③由于参数和通信缓冲区同时设置在同一FRAM中，因此有必要避免误操作参数部分。更好的解决方案是将参数存储在地址的后半部分（A2=1）。在通信操作过程中，提高FRAM的WP引脚（保护后半部分的单元），有效防止测试时参数误操作。

④由于I2C总线在一段时间内只有一个主机和一个从机器，当一台单片机正在编写通信数据时，另一台单片机无法操作FRAM。如果您需要实时、频繁地阅读FRAM中的参数，请提前将参数读入RAM单元或添加特殊存储参数的芯片。查看一般单片机芯片技术参数。