SPI总线是一种微控制器四线型的外部环形结构。是摩托罗拉在1997年研制的，在研制出之后摩托罗拉公司就将其使用在了68000的微处理器上。与12C相对而言，68000他们两个的标准不同，SPI总线是事实上的标准需要借助data sheets 和application notes才能进行工作。SPI总线接口传输速度通常被使用的SPI硬件所决定。像Xicor公司研制的SPI串行器的传输速度可以保持在5Mbit/s(张文超 等，2005；Agar et al。，2014)。借助创新USB系统可以实现数据传输接口技术，在我国目前还没有任何研究成果，但是我国如果能发现这个机遇，加快研究的脚步，借助FPGA设计跟新USB系统，解决目前数据传输过程中因为速率无法突破，帧长等原因，同步难，数据格式转化难，而导致传输质量低的问题，也实现了真正的串行总线。因为我国目前还没有真正掌握USB芯片技术，我国也没有知识产权，如果研究相关的芯片需要花费大量的成本，但是一个我国自主研究的USB，对于提高我国电子通信行业的快速意义重大。

2 主要相关技术和理论

2。1 串口通信技术

串口协议是计算机上一种使用次数较多的通信协议。目前计算机上主要有两个串口，RS232串口。串口也是仪器之间进行仪表设备传递的通信协议，许多GPIB兼容的设备上有RS-232口，并且串口通信协议可以在较远的距离捕获相关数据。

串行接口可以处理CPU发出的信号将其转化为串行数据流量向外传输，并且可以将接受的串行数据流转化为并行的数据字符给CPU器件。从串行接口的定义来看，我们可以将其定义为是否具有这种功能的电弧，来区分串行电路。

2。1。1基本原理

串口通信(Serial Communications)的定义非常简单，串口按位(bit)发送和处理相关字节。虽然字节(byte)的并行通信受到了限制，但是在这个过程中借助两根线，一根线进行发送一根进行接受，这样便可以实现远距离通信。像IEEE488定义并行通信状态时，要求其设备线在20米之内，并且所有两个设备之间的长度在2米之内，长度可以在1200米之内。通常而言，串口可以在ASCII码字符之间进行传输，借助三根线，进行地线，发送，接受。但是因为串口通信不同步，端口在同一根线上可以进行接收与发送，其他线用于握手，但是其并非必要的。串口通信中重要的参数有波特率，数据位，停止位与奇偶校验，如果两个端口进行通信，这些参数需要符合相关要求。文献综述

a，波特率:

用来表示符号传输的速度。它是指信号在被调制以后在规定的单位时间内载波变化的次数。比如说：在传送字符时，每一个字符占10位，该字符格式中有8个数据位，1个开始位，一个停止位，此时如果每秒传送240个字符时，就可以得知波特率为240Bd,比特率就是2400bps。在常用的编码中，调制速率一般都不会小于波特率。在我们日常生活中所使用电话线的波特率最大的36600，但是波特率不仅仅只有这么小，它是可以远大于这个数的。由于波特率与距离是呈反比的关系，所以设备较近的波特率非常高，比如最长见的GPIB的通信设备。

b，数据位:

用来表示在通信时实际数据的大小。我们在发送数据信息包的时候，数据的大小并不是一成不变的8位，6~8位都会有。具体的值由你传送的信息来决定的。在ASCII码表中，一个标准的ASCII码的大小为0-127，就是一个七位的数据，而扩展的ASCII码则是一个8位的数据，大小区间0~255。如果我们使用的数据没有复杂的文本时，可以使用标准的ASCII码表，此时，一个数据包的大小就是7位数据。数据包实际上就是一个字节，它包含了一个通信的基本信息。在实际的应用中，一个数据包的数据位数取决于具体的通信协议，因此，我们在说“包”时包括了通信时的所有情况。