직렬통신 기초: 동기, 비동기, 이중, 차동

네 가지 기준

기준	갈래	의미
클럭	동기 / 비동기	클럭선을 함께 보내나, 속도를 미리 약속하나
방향	전이중 / 반이중	동시에 주고받나, 번갈아 주고받나
신호	단일 / 차동	그라운드 기준 한 선인가, 두 선의 차이인가
구성	1:1 / 버스	둘만 연결하나, 여럿이 한 선을 공유하나

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통신	클럭	방향	신호	구성
UART	비동기	전이중	단일	1:1
SPI	동기	전이중	단일	1:N (CS로 선택)
I2C	동기	반이중	단일 (오픈드레인)	버스 (주소)
RS-485	비동기	반이중	차동	버스
CAN	비동기	반이중	차동	버스 (ID 중재)

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왜 직렬인가

여러 비트를 한꺼번에 보내는 병렬 통신은 선이 많고, 빠르면 선마다 도착 시간이 달라지는 문제가 생깁니다. 선 몇 가닥으로 비트를 하나씩 보내는 직렬 통신이 보드 사이, 칩 사이 연결의 표준이 되었습니다.

차동 신호

두 선에 반대 신호를 보내고 차이만 읽습니다. 외부 노이즈는 두 선에 똑같이 들어와 차이에서 사라집니다. 그래서 차량과 공장처럼 노이즈가 많고 거리가 먼 곳은 CAN, RS-485 같은 차동 통신을 씁니다.