SPI、I2C、UART三种串行总线协议的差异和SPI接口介绍

SPI、I2C、UART三种串行总线协议的差异

第一个差异当然是姓名：

SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);

I2C(INTER IC BUS)

UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器)

第二，差异在电气信号线上：

SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线能够完成多个SPI设备相互衔接。供给SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间能够完成全双工通讯，当有多个从设备时，还能够添加一条从设备挑选线。

假如用通用IO口模仿SPI总线，有必要要有一个输出口(SDO)，一个输进口(SDI)，另一个口则视完成的设备类型而定，假如要完成主从设备，则需输入输出口，若只完成主设备，则需输出口即可，若只完成从设备，则只需输进口即可。

I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口规范，具有总线裁定机制，十分适合在器材之间进行近距离、非经常性的数据通讯。在它的协议体系中，传输数据时都会带上意图设备的设备地址，因而能够完成设备组网。

假如用通用IO口模仿I2C总线，并完成双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，别的还需一个输出口(SCL)。（注：I2C材料了解得比较少，这儿的描绘或许很不齐备）

UART总线是异步串口，因而一般比前两种同步串口的结构要杂乱许多，一般由波特率发生器(发生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接纳器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接纳。

显着，假如用通用IO口模仿UART总线，则需一个输进口，一个输出口。

第三，从第二点显着能够看出，SPI和UART能够完成全双工，但I2C不可；

第四，看看牛人们的定见吧！

wudanyu：I2C线更少，我觉得比UART、SPI更为强壮，可是技术上也愈加费事些，由于I2C需求有双向IO的支撑，并且运用上拉电阻，我觉得抗干扰才能较弱，一般用于同一板卡上芯片之间的通讯，较少用于远距离通讯。SPI完成要简略一些，UART需求固定的波特率，就是说两位数据的距离要持平，而SPI则无所谓，由于它是有时钟的协议。

quickmouse：I2C的速度比SPI慢一点，协议比SPI杂乱一点，可是连线也比规范的SPI要少。

SPI接口介绍（转）

这几天碰到了运用SPI接口的flash,才知道flash还能够是串行的,看来曾经真是坐井观天啊,找了一些SPI接口的材料都不全,后来找到一点英文材料,翻译了一下,加上我的个人了解,凑成一篇了,期望对初学者有点协助。

SPI接口的全称是”Serial Peripheral Interface”,意为串行外围接口,是Motorola首要在其MC68HCXX系列处理器上界说的。SPI接口首要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。

SPI接口是在CPU和外围低速器材之间进行同步串行数据传输,在主器材的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,位置在后,为全双工通讯,数据传输速度整体来说比I2C总线要快,速度可到达几Mbps。

SPI接口是以主从方法作业的,这种形式一般有一个主器材和一个或多个从器材,其接口包含以下四种信号：

（1）MOSI – 主器材数据输出,从器材数据输入
（2）MISO – 主器材数据输入,从器材数据输出
（3）SCLK – 时钟信号,由主器材发生
（4）/SS – 从器材使能信号,由主器材操控

在点对点的通讯中,SPI接口不需求进行寻址操作,且为全双工通讯,显得简略高效。
在多个从器材的体系中,每个从器材需求独立的使能信号,硬件上比I2C体系要略微杂乱一些。

SPI接口在内部硬件实际上是两个简略的移位寄存器,传输的数据为8位,在主器材发生的从器材使能信号和移位脉冲下,按位传输,高位在前,低位在后。如下图所示,在SCLK的下降沿上数据改动,一起一位数据被存入移位寄存器。

SPI接口内部硬件图示：

最终,SPI接口的一个缺陷：没有指定的流操控,没有应对机制承认是否接纳到数据。