通信协议、计算机七层/四层模型、编解码序列化、外设、MCU知识总结
七层/四层模型
七层/四层模型详见：
https://www.atdevin.com/4265.html
https://www.atdevin.com/5382.html
https://www.atdevin.com/6614.html
TCP/IP协议各层作用
| 协议层 | 关键元素 | 作用 |
|---|---|---|
| 数据链路层 | MAC地址 | 依靠MAC地址，构建同子网主机到主机的数据包传输链路 |
| 网络层 | IP地址 | 依靠IP地址，构建源子网到目标子网的数据包传输链路 |
| 传输层 | 端口 | 依靠端口，构建源进程到目标进程的传输链路 |
| 应用层 | 应用自定义规则 | 依靠客户端与服务端共同定义的规则完成客户端与服务端的交互 |
详见：https://blog.csdn.net/weixin_33804582/article/details/85979643
TCP/IP五层对应的数据单元
比四层模型，多算一个物理层）
- 应用层：传输数据单元PDU
- 运输层：运输层的报文
- 网络层：IP数据报（IP分组）
- 数据链路层：（数据帧）（段加上ip地址称作数据包，数据包加上MAC地址称作数据帧）
- 物理层：01010101011101101010101
TCP/IP五层发送数据过程
TCP/IP接收发送数据过程
详见：https://www.atdevin.com/4265.html
计算机信息处理过程
假设被处理的信息是一串文本，并需要从一台设备传输到另外一台设备，并显示。
1.序列化，把文本编码成计算机可处理的二级制
2.各层协议的处理，比如经过http->TCP->IP，经过各层协议处理。
3.可能还有从cpu/mcu的RAM中保存ROM中之类的处理。
4.传输到另外一台计算机
5.各层协议的的反向操作，把各层协议头信息剥离后，形成内容
6.内容解码，机器理解的二进制转化成文本
7.GUI显示（渲染之类的）
不管是哪一层的协议，计算机放到内存（buf）里面的都是0101二进制的东西，因此信息的处理首先是序列化成二进制，然后是他通过Http、TCP、IP等协议，一层一层添加协议头。
信息的显示，都是一层一层通过协议拆解出最后的信息体，然后反序列化出可读的文本。对于高级语言编程，序列化这个过程，对开发者是黑盒，但序列化是真实存在的。
序列化（字符集与字符编码）
定义
什么是序列化，通过Unicode、utf-8、ascii等编码方式，把信息转换成二进制的过程。
字符集就是字符的集合，如常见的 ASCII字符集，GB2312字符集，Unicode字符集等。这些不同字符集之间最大的区别是所包含的字符数量的不同。
字符编码则代表字符集的实际编码规则，是用于计算机解析字符的，如 GB2312，GBK，UTF-8 等。字符编码的本质就是如何使用二进制字节来表示字符的问题。
编码表，字符编码将人类的字符编码/转换成计算机能识别的数字，这种转换必须遵循一套固定的标准，该标准无非是人类字符与数字的对应关系，称之为字符编码表。
字符集和编码是一对多的关系，同一字符集可能有多种字符编码，如Unicode字符集就有 UTF-8，UTF-16 等。
常见字符编码简介
- bit：二进制位。
- Bytes：字节。
- ASCII码表：用1Bytes表示一个英文字符，1英文字符=8bit=1Bytes。
- GBK：用2Bytes表示一个中文字符，1Bytes去表示英文字符。
- unicode:内存中使用的是unicode编码，unicode把全世界的字符都建立好对应关系，用2Bytes去表示一个字符，比如，
0000 0000 0000 0000。 - utf-8:用1Bytes表示英文，用3Bytes表示中文。
字符编码需要记住的概念
- 内存中固定使用unicode编码，我们唯一可以改变的存储到硬盘时使用的编码
- 要想保证存取文件不乱码，应该保证文档当初是以什么编码格式存的，就应该以什么编码格式去读取
- python3解释器默认编码是UTF-8，python2解释器默认编码是ASCII
x='上' #如果文件头为coding:utf-8,那么"上"被存成utf-8格式的二进制 - 编码与解码
unicode——-编码encode——–>gbk
unicode<——-解码decode——–gbk
ascii编码
美国于上个世纪60年代制定了一套字符编码，英语字符与二进制位之间对应关系，做了统一规定。故此诞生了一直沿用至今的ASCII 码。
unicode编码
英语用128个符号编码就足够了，但是用来表示其他语言，128个符号是不够的。此时，unicode编码出现了。
unicode是这样一种编码，将世界上所有的符号都纳入其中。每一个符号都给予一个独一无二的编码（在0-127位，unicode与ascii表示的字符相同）。
但是unicode编码存在另一个问题，例如：
- 字符A的unicode码是
\u0041,二进制标识为1000001. - 中文“一”的unicode码是
\u4E00，二进制表示为100111000000000 - 此时保存A需要一个字节，八位bit，保存“一”需要两个字节，16位bit，如何保存能让计算机知道几位bit代表一个字符？此时，utf-8出现了.
utf-8编码
utf-8编码解决的就是计算机中的字符保存的问题。
上述字符，“A”，“一”，如果都用两个字节表示，浪费资源，如果A用一个字节，“一”用两个字节，计算机无法字节识别（几位byte代表一个字符？）。
utf-8就是定义了一种计算机可以识别的用几位字节表示一个字符的方式。
utf-8定义：
1）对于单字节的符号，且第一位为0，后面7位为 Unicode 码. 因此对于英语字母，UTF-8 编码和 ASCII 码是相同的
2）对于n字节的符号（n > 1），第一个字节的前n位都设为1，第n + 1位设为0，后面字节的前两位一律设为10。剩下的没有提及的二进制位，全部为这个符号的 Unicode 码。
举例说明：
对于A来说，一个字节即可表示，那么他的utf-8的编码第一位是0，后7位是65，即01000001，
对于“一”来说，用utf-8编码需要3个字节，那么第一个字节中前三位都是1，第四位0，后天每个字节前两位都是10，可以表示的utf-8位数是1110XXXX 10XXXXXX 10XXXXXX，此时X共有16位，正好是unicode编码需要的位数，用unicode编码填充X即可。
所以，A的utf-8编码仍是65，“一”的utf-8编码是：11100100 10111000 10000000
UTF-8/UTF-16/UTF-32
| 编码方式 | 码元 | 编码后字节数 |
|---|---|---|
| UTF-8 | 8位 | 1-4字节 |
| UTF-16 | 16位 | 2字节或者4字节 |
| UTF-32 | 32位 | 4字节 |
详见：
https://blog.csdn.net/weixin_41228949/article/details/122187108
https://blog.csdn.net/jimojianghu/article/details/125403110
http://t.zoukankan.com/kingyanan-p-9126115.html
各种协议属于什么层
链路层 ：物理层面的，即驱动。
网络层 ：TCP协议的X次握手，建立网络连接，这个过程算网络层。
传输层 ：IP协议的拆包组包方面的验证，这个过程算传输层。
应用层 ：传输信息内容的协议，比如HTTP、MQTT、COAP。
物联网方向的各种协议：
详见：https://blog.csdn.net/qq_39043923/article/details/90475226
https://blog.csdn.net/feiyanaffection/article/details/124479550
协议栈
NB-Iot网络协议栈
详见：https://blog.csdn.net/weixin_43662090/article/details/120515121
HTTP协议栈
详见：https://www.cnblogs.com/zqfdgzrc/articles/10488101.html
协议涉及的方面
一款协议可能需要考虑的方方面面。
- 连接（网络）
- 传输
- 安全
- 内容
外设
GPIO，I2C，SPI，UART，USART，USB等通信方式/硬件接口的区别
【整理】嵌入式系统的各种常见外设
