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总线能够完结 多个SPI设备相互衔接。供应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）。主从设备间能够完结全双工通讯，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），另一个口则视完结的设备类型而定，假如要完结主从设备，则需输入输出口，若只完结主设备，则需输出口即可，若只完结从设备，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，非常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，因而能够完结设备组网。
假如用通用IO口模仿I2C总线，并完结双向传输，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能够完结全双工，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，因为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完结要简略一些，UART需求固定的波特率，便是说两位数据的距离要持平，而SPI则无所谓，因为它是有时钟的协议。
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接口首要运用在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接口是以主从办法作业的，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：（见下文）
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。
详细分析SPI串口总线衔接办法：
SPI总线体系是一种同步串行外设接口，它能够使MCU与各种外围设备以串行办法进行通讯以交流信息。正是因为有了通讯办法，咱们才能够经过芯片操控各式各样的外围器材，完结许多“难以想象”的现代科技。这儿将以SPI为题，从编程视点来介绍SPI总线。
1、SPI协议简介
SPI 是英语 Serial Peripheral interface 的缩写，望文生义便是串行外围设备接口。是 Motorola首要在其 MC68HCXX 系列处理器上界说的。SPI是一种高速的，全双工，同步的通讯总线，因为其简略易用的特性，现在许多的nor flash和nandflash芯片集成了这种通讯协议，也便是咱们说的SPI flash。
2、运用及现状
SPI flash 芯片运用非常广泛，在许多电子产品上面或多或少都有它的踪迹，如手机、数码、液晶显示器、机顶盒、电脑主板等。最近，有音讯泄漏，苹果新手机iPhone 8将导入选用编码型快闪存储（NOR Flash），让现已处于缺货状况的NOR芯片更为动火，别的据存储业者泄漏，本年NOR芯片供应缺口将或许扩展至20%。
3、解剖SPI总线
SPI 接口一般运用 4 条线通讯，MISO 主设备数据输入，从设备数据输出。MOSI 主设备数据输出，从设备数据输入。SCLK 时钟信号，由主设备发生。CS 从设备片选信号，由主设备操控。
SPI接口在Master操控下发生的从器材使能信号和时钟信号，两个双向移位寄存器按位传输进行数据交流，传输数据高位在前，低位在后（MSB）。在SCK的下降沿上数据改动，上升沿一位数据被存入移位寄存器。
4、解剖SPI flash
搞懂了SPI协议之后，下面就让小编来带你轻松操作SPI flash芯片。对flash芯片的操作，一般包含对flash芯片的擦除，编程和读取，各大厂商的SPI flash芯片都迥然不同，操作指令基本是没什么改变的，当咱们拿到一款芯片，要特别注意芯片的容量，操作分区，下面以旺宏的芯片为例为咱们解说。
其实，无论是对芯片的擦除，编程仍是读取操作，咱们大致能够依照以下的套路来：写指令—写地址—写（读）数据。正如以下的时序图相同明晰明晰，咱们先把片选信号拉低，再发个0x02页编程指令，再发个地址，就能够轻松写数据了。
依样画葫芦，擦除操作也是相同，乃至更简略，可是咱们要注意循环判别状况寄存器的WIP位直至为0为擦除完结，详细循环时刻视芯片而定。
别的，咱们要特别注意SPI flash的 OTP区，即（ONE TIME PROGRAMMABLE），也便是说这个区域只能编程一次，编程之后不能再修正及擦除，因而咱们操作的时分要特别注意。对OTP区域的读写之前，咱们首要要发送进入OTP区域的指令，其他的操作和以上一般flash区域的操作是相同的。
把握以上办法，咱们就能够轻松操作SPI flash芯片了，当然，对时序这种底层的操作，还需求不断学习和堆集
