单片机常用通信外设特点及通信方式对比表

✨ 嵌入式工程师必备！5分钟搞懂单片机「通信外设」选型指南 

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单片机通信外设速查表

外设	特点	通信方式	适用场景	选型口诀
UART	简单！两根线就能通信 全双工（收发同时） 波特率自由配（9600~115200常见）	异步串行 TX发 + RX收 无需时钟线 靠起始/停止位同步	传感器读数 PC调试输出 模块固件升级	❤️ 要简单，选UART！
SPI	速度王者（50MHz+） 全双工+同步 需要4根线（MOSI/MISO/SCK/CS）	同步串行 主设备发时钟SCK MOSI发数据，MISO收数据 CS片选控制多设备	高速Flash/SD卡 OLED屏驱动 ADC/DAC芯片	拼速度，上SPI！
I²C	省线神器（2根线！） 半双工（不能同时收发） 支持多主多从 地址寻址	同步串行 SCL时钟 + SDA数据 7/10位设备地址 开漏输出需上拉电阻	板载传感器 EEPROM存储 RTC时钟芯片	省引脚，用I²C！
CAN	抗干扰战神（差分信号） 多设备总线通信 自带错误检测+重发	差分总线 CAN_H + CAN_L双绞线 非破坏仲裁（优先级机制） 广播+过滤接收	汽车ECU通信 工业PLC控制 机器人系统	️ 抗干扰，CAN强！
USB	高速（480Mbps！） 支持热插拔 协议栈复杂（需库支持）	主从架构 Host（主）/Device（从） 差分信号D+/D- 支持OTG主从切换	设备固件升级 HID外设（键鼠） 高速数据采集	⚡ 要高速，USB冲！
BLE	超低功耗（电池扛1年+） 支持Mesh组网 手机直连超方便	2.4G无线 GAP（广播/连接） GATT（服务/特征值） 自适应跳频防干扰	智能手环 蓝牙温控器 物联网传感器	低功耗，BLE稳！

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避坑指南

1. I²C地址冲突：
   → 同一总线上挂2个相同地址传感器？ 硬件改地址或换I²C交换机！

2. SPI时钟干扰：
   → SCK线过长？加磁珠滤波或缩短走线，否则数据错乱到你怀疑人生！

3. CAN总线终端电阻：
   → 120Ω终端电阻必须加在总线两端！不加？数据帧反射全乱套！

4. UART波特率偏差：
   → 晶振误差±5%？通信直接失败！选自动波特率检测或换高精度晶振~

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一招选型法

graph LR  
A[通信需求] --> B{速度要求？}  
B -->|超高速| C[SPI/USB]  
B -->|中低速| D{引脚数量？}  
D -->|紧张（2根）| E[I²C/UART]  
D -->|充足（4根+）| F[SPI]  
A --> G{抗干扰？}  
G -->|强| H[CAN]  
G -->|弱| I[其他]  
A --> J{要无线？}  
J -->|是| K[BLE/Wi-Fi]  

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场景案例

「智能家居温控器」怎么选？

• 传感器读数：I²C（省线！挂多个BME280）
• 屏幕驱动：SPI（刷屏快！）
• 连接手机：BLE（低功耗+手机直连）
• 固件升级：USB/UART（烧录方便）

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