通信带宽对比

通信总线传输速率计算

1. uart 、can 、SPI通信速率比较
   baud 1/baud(s/bit) 传输1byte数据 10bit 传输时间 数量级 吞吐量
   115200 0.00868ms 10bit 0.09ms 0.1ms 115k
   9600 0.10417ms 10bit 1.04ms 1ms 9.6k
   500k 0.002ms 0.02ms 0.02ms 500k
   1M 0.001ms 0.008ms（8bit） 0.01ms 1M
   数量级为方便计算会取整。

uart传输1byte数据需要: 数据8bit+停止位2bit=10bit

1M的SPI 传输速度，大约是115200的uart的10倍
500k的can 传输速度，大约是115200的uart的5倍
500k的can 传输速度，大约是9600的uart的50倍
115200的uart传输速度，是9600的uart的12倍
协议举例一
假如协议头占2个字节，协议尾（校验）占1个字节。传输一个字节的数据，实际要有4个字节传输。（uart）加上停止位，共4*10bits需要传输。此时（按10bit一个字节来算，为方便与uart对比）：

115200 uart 传输时间：0.4ms
9600 uart 传输时间：4ms
500k can 传输时间: 0.08ms
1M SPI 传输时间: 0.04ms
协议举例二
假如协议头占2个字节，数据长度占2个字节，数据最小1个字节，最大1024字节，协议位（校验位）占一个字节。
传输一个字节的数据，实际要有6个字节传输。uart加上停止位，共610bits需要传输。spi方式共68bits传输。此时：

115200 uart 传输时间：0.6ms
9600 uart传输时间：6ms
500k can传输时间：0.12ms
1M SPI传输时间：0.06ms
在传输1个字节数据的基础上，数据每多一个字节，传输时间增加对应一个数量级。

该协议，传输时间用时1ms的数据包，包含的数据字节数大约为：

115200 uart：5个
9600 uart：6ms才传1个包含一个字节数据的数据包
500k can：45个byte数据
1M SPI：95个byte数据
衡量系统的实时性用响应时间、吞吐量、生存时间三个指标。

2. USB 带宽和速度
   理论值：USB2.0的带宽是480MB/S, 大约每秒中可以传输60MB的数据
   USB2.0接口的实际极限写入速度在25M/S左右，读速度在35M/S左右。而一般的U盘写入在10M左右，读在20M左右。
   不同USB规范的理论速度
   USB1.1：

低速模式(low speed)：1.5Mbps
全速模式(full speed)： 12Mbps
USB2.0：向下兼容。增加了高速模式，最大速率480Mbps。
高速模式(high speed)： 25~480Mbps
USB3.2：向下兼容。
super speed ：理论上最高达4.8Gbps，实际中，也就是high speed 的10倍左右。
3. I2C总线
半双工，只有2根线。数据线和时钟线。

标准速度：100kbps
快速模式：400kbps
高速模式：3.4Mbps