マイコン周りのシリアル通信プロトコルまとめ

なんかいろいろあって？？ってなるので特徴を覚え書き。線は信号に関係するものだけ (普通は +VDD が必要)

名前	線	特徴	速度	備考
1-wire	SIGNAL, GND	半二重 1対多非同期	標準 15.4kbps, オーバードライブ125kbps	SIGNAL が VDD を兼ねるので本当に2本だけでOK センサーとかで採用例がある。MAXIM の日本語スライド
I²C	SDA, SCL, GND	半二重多対多同期	ロースピード 10kbps 標準 100kbps ファーストモード 400kbps 高速モード 3.4Mbps	バス中のデバイスのどれでもマスターになれる。マイコンだと400kbpsまでが多い？ここに上げた中では唯一多対多のバスを作れる
SPI	SCK, MISO, MOSI, SS, GND	全二重 1対多同期	クロック依存最大 1Mbps〜2Mbps	マスターはスレーブの数だけ SS が必要。1対1 なら SS は必要ない。
RS232	RxD, TxD, GND	全二重 1対1 非同期	9600bps などいろいろ	PC でもよく使われていたインターフェイス。今でも USB 変換ケーブルは簡単に手に入る。フロー制御とかしないなら3本で使える
USB1.0	D+, D-, GND	半二重 1対多非同期	1.5Mbsp, 12Mbps	使うの面倒。USB2.0 は高速化版、USB3.0 はさらに高速化して全二重に

SPI はほぼどの AVR でも使える
I2C は AVR によっては専用ハード (TWI) が用意されてる。専用ハードでなくても USI があれば TWI をハンドリングできる (多少面倒だけどライブラリとして公開している人はいる)。
RS232 はロジックレベルをドライバ (MAX232系の) で変換すれば USART で直接扱えるので簡単。
USB は一部の AVR で組込み。V-USB を使えばソフトウェアだけでもいける。あるいは USB Serial 変換チップ (FTDIのが有名でクロスプラットフォーム) を使えば USART 経由で使える。変換チップ使うのが確実で汎用性があってよく使われていそう。

UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) は非同期なシリアルを扱う回路の名前。同期なのを統合したものを USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter) というらしい
TWI (Two Wire Interface) はその名の通り2線式ってことなんだけど、AVR においては普通は I²Cのことを指しているっぽい。I²Cと名乗ってないのはなんか政治的な問題？