总线通信篇：I2C、SPI、CAN 的底层结构与多机通信设计
本文为嵌入式通信协议系列第三章，深入剖析 MCU 世界中的三大总线协议 —— I2C、SPI 和 CAN。
这些总线协议广泛应用于传感器数据采集、Flash 存储、外设扩展、汽车电子、工业设备控制等领域，是嵌入式开发不可或缺的通信骨架。
📜 一、总线通信的基本概念
1.1 什么是总线？
总线是一种共享通信路径，它允许多个设备通过统一的通信线缆进行数据交换。
1.2 总线的三要素
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物理连接：线缆结构、电平标准
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协议规则：起始、时序、冲突处理、仲裁
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主从控制：谁控制时钟、谁发起通信
1.3 总线通信 vs 串口通信
| 特性 | 总线通信（I2C/SPI/CAN） | 串口通信（UART） |
|---|---|---|
| 通信方式 | 多设备共享总线 | 点对点直连 |
| 控制结构 | 主从或多主 | 双向异步通信 |
| 硬件支持 | 专用控制器+GPIO | 通用串口模块 |
| 应用场景 | 多传感器、外设扩展 | 调试、指令控制 |