我们的太空1. 项目概述：单线串口的特殊价值
在嵌入式开发中，UART串口通讯是最基础也最常用的外设之一。传统串口需要TX、RX两根信号线，但在某些特殊场景下，单线半双工方案反而能带来意想不到的优势。最近我在一个电池供电的传感器节点项目中，就遇到了线材空间受限的问题——设备需要部署在狭长的金属管道内部，多一根线就意味着多一倍的布线难度。
单线串口（Single-Wire UART）技术正好解决了这个痛点。它通过时分复用的方式，在单根线上实现双向数据传输。虽然牺牲了全双工能力，但节省了50%的物理线路，这对空间敏感型应用至关重要。STM32G0系列作为ST主打的高性价比微控制器，其内置的LPUART外设原生支持单线模式，配合灵活的GPIO配置，可以快速搭建稳定可靠的单线通讯网络。
需要模型API调用？ 免费领10W Token，多模型网关一键接入 Claude、DeepSeek 等主流模型。
2. 物理层拓扑设计要点
2.1 典型连接方式对比
单线串口的物理连接看似简单，但实际有几种不同的拓扑形式：
| 拓扑类型 | 连接方式 | 适用场景 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 点对点 | 两个设备直接连接 | 简单双向通讯 | 需严格同步波特率 |
| 单主多从 | 主机接多个从机的单线总线 | 传感器网络 | 需硬件地址识别机制 |
| 开漏输出共享线 | 所有设备接上拉电阻的共享线 | 低功耗设备 | 必须配置开漏输出模式 |
在管道监测项目中，我选择了第三种方案。所有节点通过1KΩ上拉电阻连接到3.3V电源，STM32的UART引脚配置为开漏输出。这种设计有两个显著优势：
- 避免总线冲突：当多个设备同时输出时，开漏结构不会产生电源短路
- 省电：静态时线路保持高电平，只有传输低电平时才会消耗电流
2.2 硬件电路设计细节
实际电路搭建时