序列/並行通訊
按照資料傳輸的方式，通訊可以分為序列通訊和並行通訊。序列通訊簡單地說就是資料依次傳輸，比如要傳輸0x11111111，一位一位的傳送，需要傳送8次。並行通訊則是幾個資料一起傳輸，同樣是0x11111111，如果8位一起傳送，只需要傳送1次，如圖 15。1。1 所示。
由此可見，序列傳輸佔用的通訊線更少，成本低，通訊速度相對較慢；並行傳輸佔用的通訊線多，成本高，通訊速度相對更快。但隨著對傳輸速度要求越來越高，並行傳輸開始出現訊號之間的干擾，序列通訊受干擾影響較小，之後又發展出差分傳輸等技術，極大的提高了序列傳輸速率，使得序列通訊速度可能比並行通訊速度更快。
序列通訊就像單車道，行駛的車輛需要依次行駛。並行通訊就像多車道，同時多輛汽車並排行駛。但當車速很快的時候，多車道上並列行駛的汽車之間會形成“氣流”相互干擾，單車道則受影響較小，速度能夠進一步提升。
全雙工/半雙工/單工傳輸
按照資料傳輸的方向，通訊可以分為全雙工、半雙工和單工。全雙工指雙方都可以同時收發資訊；半雙工雙方都可以收發資訊，但同一時刻只能一方傳送資訊；單工指只能一方發信息，一方接受資訊，通訊是單向的。
全雙工就像電話通訊，雙方任意時刻都可以同時收發資訊；半雙工就像對講機通訊，雙向都可得到資訊，但是同一時刻只能是一方發射另一方接收，發射和接收不能同時進行；單工就像收音機，只能由廣播站傳送給收音機，單向不可逆的，如圖 15。2。1 所示。
同步/非同步通訊
按資料同步的方式，通訊可以分為同步通訊和非同步通訊。資料在雙方之間傳輸時，需要制定規則保證資料傳輸的準確。同步通訊的做法是加一個時鐘訊號，傳送方和接收方在這個時鐘的節拍下傳輸資料，比如常見的SPI、I2C。而非同步通訊的做法是對資料進行封裝，在資料開頭加上起始訊號，在資料結尾加上終止訊號，雙方就按這個規則傳輸資料，比如UART、1-Wire。
因此，可以透過是否有時鐘訊號，初步判斷是何種資料同步方式。
通訊速率
對於同步通訊，通訊速率由時鐘訊號決定，時鐘訊號越快，傳輸速度就越快。
對於非同步通訊，需要收發雙方提前統一通訊速率，這也就是我們串列埠除錯時，波特率不對顯示亂碼的原因。
時鐘對通訊的重要性，這裡再舉個例子：假設傳送端時鐘頻率為1Mhz，對應時鐘週期則為1us， 接收端時鐘頻率為10Mhz，對應時鐘週期則為0。1us。現在傳送端傳送一個數據0x1，就會產生一個持續時間為1us高電平，接收端接收到這個1us的高電平時，會當作是10個0。1us的高電平，認為收到了10個0x1。這時雙方資料就亂套了，因此需要一個統一的時鐘標準。
通常使用位元率來描述通訊速率的快慢，與之容易混淆的是波特率。
位元率（Bitrate）：系統在單位時間內傳輸的位元位（二進位制0或1）個數，通常用Rb表示，單位是位元/秒（bit/s），縮寫為bps；
波特率（Baudrate）：系統在單位時間內傳輸的碼元個數，通常用RB表示，單位是波特（Bd）；
100bit/s即是一秒鐘傳輸100個0或1，100Bd即是一秒鐘傳輸100個碼元。
碼元就是“承載資訊量的基本訊號單位”，以一條電線上傳輸的訊號為例，碼元就是電線上的電平值。
如果電線上電平只有0和3。3V兩種選擇，傳輸的訊號是這2種電平之一，碼元的狀態只有2種。接收方可以把0V認為是二進位制的0，把3。3V認為是二進位制1。即：傳輸1個碼元時，能用來表示1位資料。
如果電線上電平有0V、3。3V、5V、12V四種選擇，傳輸的訊號是這4種電平之一，碼元的狀態有4種。接收方可以把這4個電平認為是二級制的4個值：00、01、10、11。即：傳輸1個碼元時，能用來表示2位資料。
因此碼元狀態為2時，位元率等於波特率，碼元狀態越多，每次傳輸的碼元能攜帶的資訊越多，自然速率也越高。
碼元有N個狀態時，位元率與波特率的關係式：
串列埠電平標準
說到串列埠，經常提到TTL、RS232、RS422、RS485，簡單地說，就是為了適應不同的環境條件，使用了不同的電平標準。假如微處理器和板載的藍芽透傳模組通訊時，一般就使用TTL電平，引腳直接連線即可。假如微處理器在工業現場，需要連線一個幾十米外的裝置，則應該考慮將TTL電平轉為RS232、RS422、RS485。
如下表 15。5。1 是幾個通訊介面標準總結。可以發現為了加大傳輸距離，人們依次嘗試了增加電壓、差分傳輸等方式。
串列埠傳輸協議
以TTL電平的介面為例講解串列埠怎麼傳輸資料，對於RS232/RS422/RS485等介面，僅僅是把TTL電平轉換為不同的電平值，或者轉換為差分訊號。
TTL介面的串列埠，硬體連線如圖 15。6。1 所示。
串列埠傳輸中的一些概念如下：
波特率：一般選波特率都會有9600，19200，115200等選項。其實意思就是每秒傳輸這麼多個位元位數（bit）；
起始位：先發出一個邏輯”0”的訊號，表示傳輸資料的開始；
資料位：可以是5~8位邏輯”0”或”1”，先傳輸bit 0，在傳輸bit 1，依次類推；
校驗位：資料位加上這一位後，使得“1”的位數應為偶數（偶校驗）或奇數（奇校驗），以此來校驗資料傳送的正確性。校驗位是可選的，可以不傳輸；
停止位：它是一個字元資料的結束標誌，資料線變回邏輯”1”；
怎麼傳送一位元組資料，比如“A”？“A”的ASCII值是0x41，二進位制就是01000001，怎樣把這8位資料傳送給對方呢？
雙方約定好波特率、資料格式（資料位個數、停止位個數、是否使用校驗位、奇校驗還是偶校驗），假設資料位是8，停止位是1，校驗位是1；
初始電平為邏輯1；
傳送方輸出邏輯0，並保持1位的時間；接收方檢測到邏輯0，就知道對方準備傳送資料了；
傳送方根據資料的bit 0設定引腳電平，並保持1位的時間；接收方讀取引腳電平，得到bit 0；
傳送方根據資料的bit 1設定引腳電平，並保持1位的時間；接收方讀取引腳電平，得到bit 1；
以此類推，發出8位資料；
傳送方計算出校驗值，設定引腳，並保持1位的時間；接收方讀取引腳電平，得到校驗值；注意，這步可以省略；
傳送方輸出邏輯1，並保持1位的時間；接收方讀取引腳電平，直到資料傳輸結束；
訊號的波形圖如圖 15。6。2 所示。
常見通訊協議
在嵌入式中，有眾多通訊協議，往往從效能、成本、穩定性、易用性等角度考慮選擇合適的協議。常見的通訊協議如表 15。7。1 所示。
