SPI、I2C、UART三種串行總線的原理、區(qū)別及應(yīng)用

1、簡單描述：和這兩種通信方式都是短距離的，芯片和芯片之間或者其他元器件如傳感器和芯片之間的通信。和是板上通信有時也會做板間通信不過距離甚短,不過超過一米,例如一些觸摸屏,手機液晶屏那些很薄膜排線很多用能用于替代標(biāo)準(zhǔn)的并行總線，能連接的各種集成電路和功能模塊。是多主控總線，所以任何一個設(shè)備都能像主控器一樣工作，并控制總線。總線上每一個設(shè)備都有一個獨一無二的地址，根據(jù)設(shè)備它們自己的能力，它們可以作為發(fā)射器或接收器工作。多路微控制器能在同一個總線上共存這兩種線屬于低速傳輸；而是應(yīng)用于兩個設(shè)備之間的通信，如用單片機做好的設(shè)備和計算機的通信。這樣的通信可以做長距離的。和就是我們指的串口速度比上面三者快最高

2、達左右用與計算機與設(shè)備或者計算機和計算之間通信但有效范圍不會很長約米左右優(yōu)點是支持面廣程序設(shè)計結(jié)構(gòu)很簡單隨著的發(fā)展也逐漸走向下坡；有點類似于設(shè)備跟計算機那樣的短距離通信。簡單的狹義的說和是做在電路板上的。而和是在機器外面連接兩個機器的。詳細(xì)描述：就是兩線，一根發(fā)送一根接收，可以全雙工通信，線數(shù)也比較少。數(shù)據(jù)是異步傳輸?shù)?，對雙方的時序要求比較嚴(yán)格，通信速度也不是很快。在多機通信上面用的最多。接口和上面相比，多了一條同步時鐘線，上面的缺點也就是它的優(yōu)點了，對通信雙方的時序要求不嚴(yán)格不同設(shè)備之間可以很容易結(jié)合，而且通信速度非?？?。一般用在產(chǎn)品內(nèi)部元件之間的高速數(shù)據(jù)通信上面，如大容量存儲器等。接口也是

3、兩線接口，它是兩根線之間通過復(fù)雜的邏輯關(guān)系傳輸數(shù)據(jù)的，通信速度不高，程序?qū)懫饋硪脖容^復(fù)雜。一般單片機系統(tǒng)里主要用來和等小容易存儲器連接。:高速同步串行口。線接口，收發(fā)獨立、可同步進行:通用異步串行口。按照標(biāo)準(zhǔn)波特率完成雙向通訊，速度慢一種串行傳輸方式三線制網(wǎng)上可找到其通信協(xié)議和用法的根線實現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸串行外圍接口通用異步收發(fā)器是用于控制計算機與串行設(shè)備的芯片。有一點要注意的是，它提供了數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計算機就可以和調(diào)制解調(diào)器或其它使用接口的串行設(shè)備通信了。作為接口的一部分，還提供以下功能：將由計算機內(nèi)部傳送過來的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計算機外部來的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計算

4、機內(nèi)部使用并行數(shù)據(jù)的器件使用。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入奇偶校驗位，并對從外部接收的數(shù)據(jù)流進行奇偶校驗。在輸出數(shù)據(jù)流中加入啟停標(biāo)記，并從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟停標(biāo)記。處理由鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號（鍵盤和鼠票也是串行設(shè)備）?？梢蕴幚碛嬎銠C與外部串行設(shè)備的同步管理問題。有一些比較高檔的還提供輸入輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，現(xiàn)在比較新的是，它可以在計算機需要處理數(shù)據(jù)前在其緩沖區(qū)內(nèi)存儲字節(jié)數(shù)據(jù)，而通常的是，現(xiàn)在如果您購買一個內(nèi)置的調(diào)制解調(diào)器，此調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部通常就會有。能用于替代標(biāo)準(zhǔn)的并行總線，能連接的各種集成電路和功能模塊。是多主控總線，所以任何一個設(shè)備都能像主控器一樣工作，并控制總線?？偩€上每一個設(shè)備都有一個獨

5、一無二的地址，根據(jù)設(shè)備它們自己的能力，它們可以作為發(fā)射器或接收器工作。多路微控制器能在同一個總線上共存?？偩€：總線最主要的優(yōu)點是其簡單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本。總線的長度可高達2，英尺，并且能夠以的最大傳輸速率支持個組件。總線的另一個優(yōu)點是，它支持多主控，其中任何能夠進行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。一個主控能夠控制信號的傳輸和時鐘頻率。當(dāng)然，在任何時間點上只能有一個主控。單端，遠(yuǎn)距離傳輸。大多數(shù)計算機包含兩個基于的串口。串口同時也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議；很多兼容的設(shè)備也帶有口。同時，串口通信協(xié)議

6、也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。串口通信的概念非常簡單，串口按位（）發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)（）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。比如定義并行通行狀態(tài)時，規(guī)定設(shè)備線總常不得超過20米，并且任意兩個設(shè)備間的長度不得超過2米；而對于串口而言，長度可達米。具體的適用范圍就可多了，軍用，醫(yī)療.到.處到能用。第一個區(qū)別當(dāng)然是名字：:串行外設(shè)接口:意為之間總線:通用異步收發(fā)器第二，區(qū)別在電氣信號線上：總線由三條信號線組成：串行時鐘、串行數(shù)據(jù)輸出、串行數(shù)據(jù)輸入?？偩€可以實現(xiàn)多個設(shè)備互相連接。提供串行時鐘的設(shè)備為主機或主設(shè)備，其他設(shè)備

7、為從機或從設(shè)備。主從設(shè)備間可以實現(xiàn)全雙工通信，當(dāng)有多個從設(shè)備時，還可以增加一條從設(shè)備選擇線。如果用通用口模擬總線，必須要有一個輸出口、一個輸入口、另一個口則視實現(xiàn)的設(shè)備類型而定，如果要實現(xiàn)主從設(shè)備，則需輸入輸出口，若只實現(xiàn)主設(shè)備，則需輸出口即可，若只實現(xiàn)從設(shè)備，則只需輸入口即可?？偩€是雙向、兩線、串行、多主控（）接口標(biāo)準(zhǔn)，具有總線仲裁機制，非常適合在器件之間進行近距離、非經(jīng)常性的數(shù)據(jù)通信。在它的協(xié)議體系中，傳輸數(shù)據(jù)時都會帶上目的設(shè)備的設(shè)備地址，因此可以實現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)。如果用通用口模擬總線，并實現(xiàn)雙向傳輸，則需一個輸入輸出口、另外還需一個輸出口。行主：資料了解得比較少，這里的描述可能很不完備）總線是異步串口，因此一般比前兩種同步串口的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多，一般由波特率產(chǎn)生器產(chǎn)生的波特率等于傳輸波特率的倍、接收器、發(fā)送器組成，硬件上由兩根線，一根用于發(fā)送，一根用于接收。顯然，如果用通用口模擬總線，則需一個輸入口，一個輸出口。第三，從第二點明顯可以看出，和可以實現(xiàn)全雙工，但不行；第四，看看牛人們的意見吧！:線更少，我覺得比、更為強大，但是技術(shù)上也更加麻煩些，因為需要有雙向的支持，而且使用