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SPI总线支持的典型速度范围为5MHz至20MHz，但对于高速串行闪存程序存储器，还可支持高达75MHz的速度。Microwire总线在工作原理和连线数量上与SPI总线相似，但是总线规范将其通信速度限制为3MHz。

I2C总线具有时钟线和数据线，其可软件寻址且具有400kHz的典型工作速度，连接多个器件时速度可为1MHz。由于单片机I/O端口有限，故端口较少成为了该总线的最大优势。

图1a 3引脚UNI/O总线连接 图1b 2引脚UNI/O总线连接

通常，SPI和Microwire总线使用4个I/O端口，而I2C总线使用2个I/O端口。小型化系统的下一步发展就是寻求更小的、使用单个I/O进行通信的总线。由于这种情况只能在将时钟嵌入到数据流中时实现，所以这些接口必须是异步接口。

异步接口

今天，有两种不同的异步总线竞争通常为同步总线预留的端口。这两种总线是1-Wire®总线（Maxim）和UNI/O®总线（Microchip Technology）。

1-Wire®总线上的器件采用2引脚封装，一个引脚用于接地，第二个引脚用于数据和电源连接。在1-Wire总线器件的设计中融入了电容，从而可从数据线获取寄生功率，采用漏极开路输出的电阻可获取高达16.3kbps的传输速度，而当该电阻值降至2.2kΩ时传输速度将增至142kbps。

UNI/O®总线是一种新的单线总线标准，采用3引脚封装，支持电源、地和数据连接。使用曼彻斯特编码进行通信，支持10kbps至100kbps的数据传输速度。虽然该总线旨在用于标准嵌入式设计，但通过添加一个外部肖特基二极管并调整旁路电容的值，可使其用于具有2引脚接口的应用中。图1a和1b中的框图充分说明了此解决方案如此简单。

UART为最早且占据主导地位的异步接口，而在需要同步和异步模式时还称为USART。再回到OSI模型，单片机的片内UART实现了数据链路层，而物理层受制于几个驱动标准。这些标准中最常用的是RS-232C、RS-422和RS-485接口。

还有一些具有异步接口的特殊单片机，旨在用于网络连接，如以太网、CAN、LIN和MIDI。表1汇总了各种串行接口及其特性。

表1：各种串行接口汇总

结论

在选择最佳的串行接口时，应检查系统设计以获得最低成本解决方案。许多情况下，最低成本的元件并不会提供最低成本的系统。随着系统规模的继续缩小，单线总线外部存储器可以在对单片机资源或外部连接器产生较小影响的情况下提供最低的系统总成本。

关键词： 串行总线 体积 引脚 并行总线