CPU和外部通信的方式有哪几种？

前言

在学习单片机过程中，会涉及到通信，经常遇到一些名词，比如串口、串口通信、USB、RS232、RS485…对于这些名词一直没有关注过，决定对这些名词有个大体的了解。
这篇文章在学习过程中作为总结，如有错误，请多指教。
USB口

通用串行总线，和串口完全是两个概念。虽然也是串行方式通信，但由于USB的通信时序和信号电平都和串口完全不同，因此和串口没有任何关系。用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。可以使用USB转串口模块实现电脑与串口设备相连接
串口

串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。
串口是一种进行串行通信的接口，是物理形式的，可以实实在在拿在手中的，理解成一种插头。
CPU和外部通信方式

CPU和外部通信有两种通信方式：并行通信和串行通信。而按照串行数据的时钟控制方式，串行通信又可分为同步通信和异步通信两种方式。

并行通信

并行通信是指多比特数据同时通过并行线进行传送。每位数据一根线，8根线就可以一次传输一字节，类似于8车道同时行驶8辆车。
可以打量提高传输速度，但是有多少数据位就需要多少根数据线，因此传输的成本较高。且传输距离较短。
串行通信

串行通信技术，是指通信双方按位进行，遵守时序的一种通信方式。串行通信一位一位的传送数据，类似于单车道，通过每一位数据占据一个固定的时间长度来区分不同位的值，实现信息传递。因此只需要少量数据线，接线简单，但是传输速率较慢。

串行通信根据发送方和接收方是否按照同一个时钟间隔工作区分为异步通信（否）和同步通信（是）。
同步通信（数据线和时钟线）

同步通信是把许多字符组成一个信息组，这样，字符可以一个接一个地传输，一次性传输多个字符，必须一直发送，不能间断。发送方需要发送时钟信息，这样接收方才能匹配好间隔时间。然后发送方还要按照约定时间发送数据，接收方按照约定时间接收数据。双方以固定的频率交换数据
常见的同步通信有IIC和SPI。
异步通信（一根数据线，不需要时钟线）

异步通信发送数据以字符为单位，发送完一个字符之后，与下个字符之间可以有时间间隔。异步通信双方通信频率不固定，接收方不用和同步通信一样一直关注发送方。发送方会在发送信息时先给出一个起始信号，接收方收到起始信号后才会接收信息。直到收到结束标志。
常见的异步通信有串口通信（UART）和单总线。
通信接口标准

通信接口标准是通信的硬件协议，提供机械的，电气的、功能性的数据和规程，定义了连接方式和数据收发方式。TTL、RS-232、RS422、RS-485 都是串行接口标准。体现在接口形状和逻辑电平的不同，而通信方式一样。
逻辑电平是电气的的标准。不同设备通信中，需要统一电平标准，才能正常的通信，比如+5V在TTL的电平中为逻辑1但在RS-232中却是逻辑0，如果直接通信就会逻辑不统一，因此需要采用同一电平标准。
机械特性体现在插头形状，数据线条数以及功能。
TTL

TTL电平信号规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”(采用二进制来表示数据时)。这样的数据通信及电平规定方式，被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统。
RS232

RS232电平指得都是计算机9针串口（RS232）的电平，采用负逻辑。
－15V ~ －3V 代表1 
＋3 V ~  ＋ 15V 代表0
RS485

RS485电平采用差分传输的方式，所以他的电平方式，一般有两个引脚 A,B。
发送端AB间的电压差＋2 ～ ＋6v 代表1，－2 ～ －6v代表0。
接收端AB间的电压差大于＋200mv代表1，小于－200mv代表0。
定义逻辑1为B>A的状态 
定义逻辑0为A>B的状态 
AB之间的电压差不小于200mv