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デジタル回路におけるシリアル通信は、データを逐次的に送受信するための重要な技術です。本記事では、初心者向けにシリアル通信の基本概念や用語、実際の使い方について詳しく解説します。

シリアル通信の基本概念

シリアル通信とは、データを1ビットずつ順番に送信する通信方式です。これに対して、パラレル通信は複数のビットを同時に送信します。シリアル通信は、配線が少なくて済むため、特に距離が長い場合や、コストを抑えたい場合に適しています。

シリアル通信の主要なプロトコル

シリアル通信にはいくつかの主要なプロトコルがあります。ここでは、代表的なものを紹介します。

1. **UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）**
UARTは、非同期通信の一種で、データビット、ストップビット、パリティビットを使用してデータを送受信します。一般的に、コンピュータと周辺機器の間で使用されます。

2. **SPI（Serial Peripheral Interface）**
SPIは、主にマイクロコントローラとセンサー、メモリなどの周辺機器との間で使用される同期通信のプロトコルです。クロック信号を用いてデータの送受信を行うため、高速な通信が可能です。

3. **I2C（Inter-Integrated Circuit）**
I2Cは、複数のデバイスを2本のワイヤで接続できるバス型の通信方式です。アドレス指定によって複数のデバイスと通信できるため、特にセンサーや小型デバイスで広く使用されています。

シリアル通信の基本用語

シリアル通信を理解するためには、いくつかの基本用語を知っておくことが重要です。

– **ビット（bit）**: データの最小単位で、0または1のいずれかの値を持ちます。
– **バイト（byte）**: 8ビットの集合体で、通常1文字を表します。
– **データレート**: 通信速度を表し、通常はbps（ビット毎秒）で示されます。
– **ストップビット**: データの終わりを示すために使用されるビットです。
– **パリティビット**: データの誤り検出に使用されるビットで、偶数または奇数の合計を基に設定されます。