SPI\I2C\UART工作原理及各自特点!!

工作原理:
SPI总线
  MOTOROLA公司的SPI总线的基本信号线为3根传输线,即SI、SO、SCK。传输的速率由时钟信号SCK决定,SI为数据输入、SO为数据输出。采用SPI总线的系统如图8-27所示,它包含了一个主片和多个从片,主片通过发出片选信号-CS来控制对哪个从片进行通信,当某个从片的-CS信号有效时,能通过SI接收指令、数据,并通过SO发回数据。而未被选中的从片的SO端处于高阻状态。主设备通过产生移位时钟来发起通讯。通讯时,数据由SO 输出,SI 输入,数据在时钟的上升或下降沿由SO 输出,在紧接着的下降或上升沿由SI 读入,这样经过8/16 次时钟的改变,完成8/16 位数据的传输。

I2C总线
I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。I2C串行总线有两根信号线:一根双向的数据线SDA;另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线上的设备的串行数据都接到总线的SDA线,各设备的时钟线SCL接到总线的SCL。 I2C总线按字节传输,即每次传输8bits二进制数据,传输完毕后等待接收端的应答信号ACK,收到应答信号后再传输下一字节。等不到ACK信号后,传输终止。空闲情况下,SCL和SDA都处于高电平状态。

UART通信
UART:Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步接收/发送装置。UART首先将并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始,后面是5~8个数据位,一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中,UART用来与PC进行通信。

特点区别:
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。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。

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