一、IIC总线协议
1.简介
定义：是一种广泛用于嵌入式系统的同步、串行、半双工通信协议，用于在同一块电路板上的集成电路之间进行通信。
I2C总线：是一种物理通信架构，用于连接多个设备，实现设备之间的数据传输。
I2C协议：是一套规则，定义了IIC总线上数据通信的过程，包括如何启动通信、传输数据、应答信号、结束通信等。
特点：
1.双线通信；2.同步通信；3.串行数据传输；4.半双工传输；5.主从架构；6.支持多主多从；7.从机地址唯一性；8.速度灵活
2.协议规则
只能由主机产生：
a.起始信号：SCL线高电平的时候SDA线产生下降沿；
b.终止信号：SCL高电平的时候SDA线产生上升沿。
主机和从机都能产生:
a.应答信号:时钟线SCL高电平期间，SDA低电；
b.非应答信号：SCL高电平期间，SDA高电平。
总线空闲：SCL和SDA一直为高电平
数据有效：在时钟线高电平期间只能读数据，数据线电平不能变；低电平期间可以写入数据，数据线电平才能变
数据的传输单元：IIC线以字节为单位进行传输，顺序为高位开始传输
由主机发：从机地址为7位左移1位，加上数据传输方向位（0：写 ； 1：读）
3.数据手册
从机地址：
计算公式：
精度选择指令：
通信方式：
主机先写：发送设备地址（写方向）+ 寄存器/命令字节（Command），从机应答（ACK）。
主机再读：重新发起起始条件（或重复起始），发送设备地址（读方向），从机应答后返回 16 位数据（MSB 在前）。
带校验：数据之后跟随 CRC8，用于检查读数据的完整性。
终止：主机接收 CRC8 后应答（ACK），最后以停止条件（P）结束。
采集时间：
4.温湿度数据读取
ioc配置
二、SPI协议
1.简介
定义：SPI通信是一种同步通信，根据时钟信号，设备得以在正确的时机发送和接收数据，从而确保数据传输的有效性以及数据传输的速度。时钟信号由主设备产生，通过SCK引脚输出，主从设备的通信便根据SCK上的时钟信号进行数据收发。
边沿触发
总线接口 ( 引脚 ) SCK 、 MOSI （master out slave in）、 MISO （master in slave out）、 CS， CS信号线进行从机的选择
遵循一主多从或者一主一从的结构
数据帧长度 8bit 或 16bit 数据传输的格式 MSB 或 LSB。 MSB表示先发送最高位；LSB表示发送最低位。控制器可以自由配置先发高位还是低位
指定当前要和哪一个设备通信，只唤醒选中的那一个，其他设备保持沉默不抢数据
SPI 分离 GPIO 片选接法：
SCK、MOSI、MISO：直接连通 MCU 硬件 SPI 外设引脚与从设备对应引脚，属于 SPI 硬件专用功能脚。
CS 片选：不使用 SPI 外设自带 CS 引脚，而是单独拿出一个普通的通用 GPIO 引脚，软件控制高低电平来选中 / 释放从设备。
优点：一个 SPI 总线挂载多个从机时，只需多分配几个普通 GPIO 做各自 CS；大部分 MCU 硬件 SPI 的内置 NSS 引脚功能受限，软件 GPIO 控制 CS 逻辑更可控，适配绝大多数 SPI 传感器。
缺点：需要额外占用 一个普通 GPIO 引脚
SPI 硬件自带 CS 引脚接法：
MCU 硬件 SPI 模块自带专用 CS 引脚，直接连接到从设备 CS 脚，由 SPI 硬件外设自动控制片选电平，无需软件手动操作 GPIO。
优点：节省普通 GPIO 资源；硬件自动管理 CS 时序，发送数据时自动拉低、传输结束自动拉高，简化代码，适合高速连续传输。
缺点：一个 SPI 外设通常只有 1 个硬件 CS 脚，只能挂载单个从设备
时钟极性CPOL
Clock Polarity,简称CPOL,就是时钟极性,当主从设备之间没有数据传输的时候SCK时钟线的电平状态（即空闲状态）。当CPOL=1时，则SCK线空闲状态下是高电平；当CPOL=O时，则SCK线空闲状态下是低电平。
时钟相位CPHA
Clock Phase,简称CPHA,就是时钟相位。CPHA实际指的就是数据的采样时刻，CPHA=0时,则表示数据的采样是从时钟的第一个边沿，CPHA=1时，则表示数据的采样是从时钟的第二个边沿。
2.回环测试
三、Modbus TCP 协议控制外设
1.整体帧结构：
ADU = 7 字节 MBAP 报文头 + PDU（功能码 + 数据）
一帧完整 Modbus TCP 由 7 字节 MBAP 头 + 至少 1 字节 PDU 功能码 组成
a.MBAP 头部 7 字节固定结构
| 字段 | 长度 | 作用说明 |
|---|---|---|
| 事务处理标识符 | 2 字节 | 报文 ID，客户端自增，用于请求 - 应答配对，服务器原样返回，不参与运算 |
| 协议标识符 | 2 字节 | 固定 00 00，代表 Modbus 协议 |
| 长度 | 2 字节 | 后面所有字节总长度（单元标识 + PDU，即 N+2），用于分包解析 |
| 单元标识符 | 1 字节 | 等效 RTU 的从站地址；以太网靠 IP 区分设备，此字段可忽略，常用默认值 01 |
b.PDU 协议数据单元（和 RTU 核心一致）
由1 字节功能码 + N 字节数据组成，读写线圈、寄存器的指令逻辑完全复用 Modbus RTU。
对比 RTU：RTU 帧 = 从站地址 + PDU + CRC16 校验；Modbus TCP无 CRC 校验。
示例：
| 字节偏移 | 内容 | 名称 | 详细说明 |
|---|---|---|---|
| 0~1 | 00 01 | 事务处理标识符 (Transaction ID) | 相当于请求的 "流水号"。客户端发的包 ID 是 0x0001，服务器将来回复时，必须带上同样的 0x0001，这样单片机才能把 "回复" 和 "刚才的请求" 对上号。 |
| 2~3 | 00 00 | 协议标识符 (Protocol ID) | 固定为 0x0000，代表这是 Modbus TCP 协议。如果收到非 0000 的值，说明数据包不合法。 |
| 4~5 | 00 06 | 长度域 (Length) | 告诉服务器：后面还有 6 个字节的数据需要读。后面 6 个字节就是 01 03 00 00 00 01。这一点极其关键，单片机会根据这个数字去计算还要收多少包才算完整。 |
| 6 | 01 | 单元标识符 (Unit ID) | 相当于 Modbus RTU 里面的 "从机地址"。这里写 0x01，代表告诉第 1 号设备："这包指令是发给你的"。 |
| 7 | 03 | 功能码 (Function Code) | 0x03 代表 "读保持寄存器"。告诉从机：我要读取数据。 |
| 8~9 | 00 00 | 起始地址 (Starting Address) | 告诉从机："从你的第 0x0000 号寄存器开始读。" |
| 10~11 | 00 01 | 寄存器数量 (Quantity of Registers) | 告诉从机："我一共要读 1 个寄存器（1 个寄存器占 2 个字节）。" |
2.实验现象
