一、SPI I2C UART通信速率比较:
SPI > I2C > UART 1、同步通信>异步通信; 2、同步通信时必须有一根时钟线连接传输的两端; 3、都是串行通信方式,并行通信用于内部存储间的通信,如flash; 4、适合传输的距离和通信速率成反比关系;
3-SPI:两条合一的数据线、1时钟线、1CS(设备片选线) SPI:2数据线、1时钟线、1CS(设备片选线
)/串行 同步 通信全双工 I2C:1数据线、1时钟线/串行 同步 通信半双工 传输距离比UART短 UART:2数据线、 1地线/串行 异步 通信全双工 传输距离比I2C长些
(I2C接口是“器件间”接口,是在一块板子之内传输数据) (UART是 “设备间”接口,更多的是用于两台设备之间传输数据
)
二、串行和并行、同步和异步的区别:
串行通信:利用一条数据线将数据一位一位的顺序传送,特点是通信线路简单,成本
低,适合于长距离传送
并行通信:利用多条数据线将数据的各位同时传送,特点是传输速度快,适合于短距离
传送
异步:在一个字符的传输时间范围内保持同步即可
同步:在数据传输过程中,需要一根时钟线同步,IIC总线,SPI总线
三、I2C接口与串行接口的区别:
I2C 两线式串行总线
UART 通用串行异步收发器 串口
UART是串行异步通信接口,它包括RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口规范和
标准规范,即 UART是串行异步通信口的总称。
有很大方式的不同。譬如i2c是带地址的通讯,支持多方通讯,串口就搞不定;两者通讯的机制原理也不同;另
外速度上I2C相对会快一些,好像i2c是philips发明的,目的就是解决速度的瓶颈。网上有很多资料,自己搜一下吧!
1、I2C接口是”器件间”接口,是在一块板子之内数据的,RS232串行接口是”设备间”接口,更多的是用于两台设备之间传 输数据。
2、从传输数据的距离来说,应该是RS232传输的距离较远,但二者具体差别多少,我没有做过专门的试验。
3、串口是一根线传送数据,一根线接收数据
I2C是一根线是时钟线,一根线是数据线,数据线是双向的,可以接收,也可以发送。
4、协议不同,波特率不同
串行接口,像单片机,时钟由内部MCU提供,而I2C接口要由器件来决定,不能太快。
5、I2C是同步串行传输,RS232(或称UART,通用异步收发器)是异步串行传输。
6、同步方式必须有一根时钟线连接传输的两端,i2c里的scl就是这根时钟线。因为同步方式不用花费额外的开销对其 数据,所以其传输速率一般比异步方式高。
四、总线接口 UART I2C SPI USB的异同点
1、UART 通用异步串行口,速率不快,可全双工,结构上一般由波特率产生器、UART发送器、UART接收器组成,
硬件上两线,一收一发。
2、SPI 高速同步串行口,高速,可全双工,收发独立,同步接口,可实现多个SPI设备互联,硬件4条线。
3、I2C 双向、两线、串行、多主控接口标准。速率不快,半双工,同步接口,具有总线仲裁机制,非常适合器件间
近距离经常性数据通信,可实现设备组网。
4、USB 通用串行总线,高速,半双工,由主机、hub、设备组成。设备可以与下级hub相连构成星型结构。
五、串口通信:UART、SPI、I2C区别:
1、UART就是两线,一根发送一根接收,可以全双工通信,线数也比较少。数据是异步传输的,对双方的时序要求比
较严格,通信速度也不是很快。在多机通信上面用的最多。
2、SPI接口和上面UART相比,多了一条同步时钟线,上面UART的缺点也就是它的优点了,对通信双方的时序要求不
严格不同设备之间可以很容易结合,而且通信速度非常快。一般用在产品内部元件之间的高速数据通信上面,如大容
量存储器等。
3、I2C接口也是两线接口,它是两根线之间通过复杂的逻辑关系传输数据的,通信速度不高,程序写起来也比较复
杂。一般单片机系统里主要用来和24C02等小容易存储器连接。
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:
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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)。
6、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)。
7、可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。
8、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。
9、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。具体的适用范
围就可多了,军用,医疗…到处到能用。
第一个区别当然是名字:
SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口);
I2C(INTER IC BUS:意为IC之间总线)
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:通用异步收发器)
第二,区别在电气信号线上:
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总线可以实现多个
SPI设备互相连接。提供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
从设备间可以实现全双工通信,当有多个从设备时,还可以增加一条从设备选择线。
如果用通用IO口模拟SPI总线,必须要有一个输出口(SDO),一个输入口(SDI),另一个口则视实现的设备类型而
定,如果要实现主从设备,则需输入输出口,若只实现主设备,则需输出口即可,若只实现从设备,则只需输入口即可。
I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控(multi-master)接口标准,具有总线仲裁机制,非常适合在
器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。在它的协议体系中,传输数据时都会带上目的设备的设备地址,因此可以实现设备组网。
如果用通用IO口模拟I2C总线,并实现双向传输,则需一个输入输出口(SDA),另外还需一个输出口(SCL)。(注:
I2C资料了解得比较少,这里的描述可能很不完备)
UART总线是异步串口,因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多,一般由波特率产生器(产生的波特率等于传
输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成,硬件上由两根线,一根用于发送,一根用于接收。
显然,如果用通用IO口模拟UART总线,则需一个输入口,一个输出口。
第三,从第二点明显可以看出,SPI和UART可以实现全双工,但I2C不行;
第四,看看牛人们的意见吧!
wudanyu:I2C线更少,我觉得比UART、SPI更为强大,但是技术上也更加麻烦些,因为I2C需要有双向IO的支
持,而且使用上拉电阻,我觉得抗干扰能力较弱,一般用于同一板卡上芯片之间的通信,较少用于远距离通信。SPI
实现要简单一些,UART需要固定的波特率,就是说两位数据的间隔要相等,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复杂一点,但是连线也比标准的SPI要少。
转载自:https://blog.csdn.net/a746742897/article/details/52503298
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