SPI、UART、I2C接口的定义

SPI、UART、 SPI、UART、I2C 接口的定义

高速同步串行口。 

SPI ：高速同步串行口。3～4 线接口，收发独立、可同步进行 UART：通用异步串行口。

UART：通用异步串行口。按照标准波特率完成双向通讯，速度慢 

SPI:一种串行传输方式,三线制,网上可找到其通信协议和用法的3 根线实现数

据双向传输串行外围接口 Serial peripheral interface UART:通用异步收发器 UART 是用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了 RS-232C 数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用 RS-232C 接口的串行设备通信了。 作为接口的一部分，UART 还提供以下功能： 将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外 部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的 串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出 数据流中加入启停标记,并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发 出的中断信号（键盘和鼠票也是串行设备）。可以处理计算机与外部串行设备的 同步管理问题。有一些比较高档的 UART 还提供输入输出数据的缓冲区，现在比 较新的 UART 是 16550，它可以在计算机需要处理数据前在其缓冲区内存储 16 字 节数据，而通常的 UART 是 8250。现在如果您购买一个内置的调制解调器，此调 制解调器内部通常就会有 16550 UART。 I2C: 能用于替代标准的并行总线，能连接的各种集成电路和功能模块。I2C 是多 主控总线，所以任何一个设备都能像主控器一样工作，并控制总线。总线上每一 个设备都有一个独一无二的地址，根据设备它们自己的能力，它们可以作为发射 器或接收器工作。多路微控制器能在同一个 I2C 总线上共存。 I2C 总线： I2C 总线最主要的优点是其简单性和有效性。 由于接口直接在组件之上，因此 I2C 总线占用的空间非常小，减少了电路板 的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达 25 英尺，并且 能够以 10Kbps 的最大传输速率支持 40 个组件。I2C 总线的另一个优点是，它支 持多主控(multimastering)， 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为 主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能 有一个主控。 UART： 单端，远距离传输。大多数计算机包含两个基于 RS232 的串口。串口同时也 是仪器仪表设备通用的通信协议； 很多 GPIB 兼容的设备也带有 RS-232 口。 同时， 串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口通信的概念非常简单，

串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是 串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。 它很简单并且能够 实现远距离通信。比如 IEEE488 定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过 20 米，并且任意两个设备间的长度不得超过 2 米；而对于串口而言，长度可达 1200 米。

SPI 接口的全称是"Serial Peripheral Interface",意为串行外围接口,是 Motorola 首先在其 MC68HCXX 系列处理器上定义的。 接口主要应用在 EEPROM, SPI FLASH,实时时钟 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。 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 和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的 移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,为全双工通信,数据传输速度总 体来说比 I2C 总线要快,速度可达到几 Mbps。 SPI 接口是以主从方式工作的,这种模式通常有一个主器件和一个或多个从 器件,其接口包括以下四种信号： （1）MOSI – 主器件数据输出,从器件数据输入 

（2）MISO – 主器件数据输入,从器件数据输出 

（3）SCLK – 时钟信号,由主器件产生 

（4）/SS – 从器件使能信号,由主器件控制 1.在点对点的通信中,SPI 接口不需要进行寻址操作,且为全双工通信,显得简 单高效。 

2.在多个从器件的系统中,每个从器件需要独立的使能信号,硬件上比 I2C 系 统要稍微复杂一些。 SPI 接口在内部硬件实际上是两个简单的移位寄存器,传输的数据为 8 位,在 主器件产生的从器件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 的下降沿上数据改变,同时一位数据被存入移位寄存器。 SPI 接口内部硬件图示： 最后,SPI 接口的一个缺点：没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接 收到数据。 I2C 总线最主要的优点是其简单性和有效性。 由于接口直接在组件（组件是对数据和方法的简单封装）之上，因此 I2C 总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成 本。总线的长度可高达 25 英尺，并且能够以 10Kbps 的最大传输速率支持 40 个 组件。I2C 总线的另一个优点是，它支持多主控(multimastering)， 其中任何 能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。 一个主控能够控制信号的传输和 时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。 UART： 单端，远距离传输。大多数计算机包含两个基于 RS232 的串口。串口同时 也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多 GPIB 兼容的设备也带有 RS-232 口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。串口通信的概念非常简 单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢， 但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。 它很简单并且 能够实现远距离通信。比如 IEEE488 定义并行通行状态时，规定设备线总常不得 超过 20 米，并且任意两个设备间的长度不得超过 2 米；而对于串口而言，长度 可达 1200 米。