SPI、I2C、UART、USB串行總線協(xié)議的區(qū)別

.可修編..可修編.SPI、I2C、UART、USB串行總線協(xié)議的區(qū)別SPI、I2C、UART三種串行總線協(xié)議的區(qū)別第一個(gè)區(qū)別當(dāng)然是名字：SPI(SerialPeripheralInterface：串行外設(shè)接口)；I2C(INTERICBUS)UART(UniversalAsynchronousReceiverTransmitter：通用異步收發(fā)器)第二，區(qū)別在電氣信號(hào)線上：SPI總線由三條信號(hào)線組成：串行時(shí)鐘(53內(nèi)、串行數(shù)據(jù)輸出(SDO)、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)。SPI總線可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)SPI設(shè)備互相連接。提供SPI串行時(shí)鐘的SPI設(shè)備為SPI主機(jī)或主設(shè)備(Master)，其他設(shè)備為SPI從機(jī)或從設(shè)備(Slave)°±M設(shè)備間可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信，當(dāng)有多個(gè)從設(shè)備時(shí)，還可以增加一條從設(shè)備選擇線。如果用通用IO口模擬SPI總線，必須要有一個(gè)輸出口(5口。)，個(gè)輸入口6口國(guó)另一個(gè)□則視實(shí)現(xiàn)的設(shè)備類(lèi)型而定，如果要實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備，則需輸入輸出口，若只實(shí)現(xiàn)主設(shè)備，則需輸出口即可，若只實(shí)現(xiàn)從設(shè)備，則只需輸入口即可。I2C總線是雙向、兩線（SCL、SDA）、串行、多主控（multi-mas10「）接口標(biāo)準(zhǔn)，具有總線仲裁機(jī)制，非常適合在器件之間進(jìn)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(shí)都會(huì)帶上目的設(shè)備的設(shè)備地址，因此可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)。如果用通用IO口模擬I2C總線，并實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，則需一個(gè)輸入輸出口（5口外，另外還需一個(gè)輸出口（SCL）。（注：I2C資料了解得比較少，這里的描述可能很不完備）UART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16倍）、UART接收器、UART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IO口模擬UART總線，則需一個(gè)輸入口，一個(gè)輸出口。第三，從第二點(diǎn)明顯可以看出，SPI和UART可以實(shí)現(xiàn)全雙工，但吃不行；第四，看看牛人們的意見(jiàn)吧！wudanyu：I2C線更少，我覺(jué)得比UART、SPI更為強(qiáng)大，但是技術(shù)上也更加麻煩些，因?yàn)镮2C需要有雙向IO的支持，而且使用上拉電阻，我覺(jué)得抗干擾能力較弱，一般用于同一板卡上芯片之間的通信，較少用于遠(yuǎn)距離通信。SPI實(shí)現(xiàn)要簡(jiǎn)單一些，UAR丁需要固定的波特率，就是說(shuō)兩位數(shù)據(jù)的間隔要相等，而SPI則無(wú)所謂，因?yàn)樗怯袝r(shí)鐘的協(xié)議。quickmouse：I2C的速度比SPI慢一點(diǎn)，協(xié)議比SPI復(fù)雜一點(diǎn),但是連線也比標(biāo)準(zhǔn)的SPI要少。UARTUART:UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter,通用異步接收/發(fā)送裝置，UART是一個(gè)并行輸入成為串行輸出的芯片，通常集成在主板上，多數(shù)是16550AFN芯片。因?yàn)橛?jì)算機(jī)部采用并行數(shù)據(jù)，不能直接把數(shù)據(jù)發(fā)到Modem，必須經(jīng)過(guò)UART整理才能進(jìn)行異步傳輸，其過(guò)程為：CPU先把準(zhǔn)備寫(xiě)入串行設(shè)備的數(shù)據(jù)放到UART的寄存器（臨時(shí)存塊）中，再通過(guò)FIFO（FirstInputFirst0仇口仇，先入先出隊(duì)列）傳送到串行設(shè)備，若是沒(méi)有葉0,信息將變得雜亂無(wú)章，不可能傳送到Modem。它是用于控制計(jì)算機(jī)與串行設(shè)備的芯片。有一點(diǎn)要注意的是，它提供了RS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計(jì)算機(jī)就可以和調(diào)制解調(diào)器或其它使用RS-232C接口的串行設(shè)備通信了。作為接口的一部分，UART還提供以下功能：將由計(jì)算機(jī)部傳送過(guò)來(lái)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計(jì)算機(jī)外部來(lái)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計(jì)算機(jī)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(yàn)位，并對(duì)從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。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(pán)或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號(hào)（鍵盤(pán)和鼠標(biāo)也是串行設(shè)備）?？梢蕴幚碛?jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備的同步管理問(wèn)題。有一些比較高檔的UART還提供輸入輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，現(xiàn)在比較新的UART是16550,它可以在計(jì)算機(jī)需要處理數(shù)據(jù)前在其緩沖區(qū)存儲(chǔ)16字節(jié)數(shù)據(jù)，而通常的UART是8250?，F(xiàn)在如果您購(gòu)買(mǎi)一個(gè)置的調(diào)制解調(diào)器，此調(diào)制解調(diào)器部通常就會(huì)有16550UART。什么是UARTUART是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和接收。在嵌入式設(shè)計(jì)中川人口丁用來(lái)與PC進(jìn)行通信，包括與監(jiān)控調(diào)試器和其它器件，如EEPROM通信。UART通信UART首先將接收到的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)來(lái)傳輸。消息幀從一個(gè)低位起始位開(kāi)始，后面是7個(gè)或8個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)可用的奇偶位和一個(gè)或幾個(gè)高位停止位。接收器發(fā)現(xiàn)開(kāi)始位時(shí)它就知道數(shù)據(jù)準(zhǔn)備發(fā)送，并嘗試與發(fā)送器時(shí)鐘頻率同步。如果選擇了奇偶，UART就在數(shù)據(jù)位后面加上奇偶位。奇偶位可用來(lái)幫助錯(cuò)誤校驗(yàn)。在接收過(guò)程中，UARTM消息幀中去掉起始位和結(jié)束位,對(duì)進(jìn)來(lái)的字節(jié)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)字節(jié)從串行轉(zhuǎn)換成并行。UART也產(chǎn)生額外的信號(hào)來(lái)指示發(fā)送和接收的狀態(tài)。例如，如果產(chǎn)生一個(gè)奇偶錯(cuò)誤，UART就置位奇偶標(biāo)志。數(shù)據(jù)方向和通信速度數(shù)據(jù)傳輸可以首先從最低有效位化58）開(kāi)始。然而，有些UART允許靈活選擇先發(fā)送最低有效位或最高有效位的58）。微控制器中的UART傳送數(shù)據(jù)的速度圍為每秒幾百位到1.5Mb。例如，嵌入在ElanSC520微控制器中的高速UART通信的速度可以高達(dá)1.1152Mbps。UART波特率還受發(fā)送和接收線對(duì)距離（線長(zhǎng)度）的影響。目前，市場(chǎng)上有只支持異步通信和同時(shí)支持異步與同步通信的兩種硬件可用于UART。前者就是UART名字本身的含義，在摩托羅拉微控制器中被稱(chēng)為串行通信接口（50）；乂七「0。川口微控制器中的通用同步異步收發(fā)器354口?。┖驮诟皇客ㄎ⒖刂破髦械腢ART是后者的兩個(gè)典型例子。UART是通用異步收發(fā)器（異步串行通信口）的英文縮寫(xiě)，它包括了RS232、RS499、RS423、口5422和口5485等接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)和總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)，即UART是異步串行通信口的總稱(chēng)。而RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等，是對(duì)應(yīng)各種異步串行通信口的接口標(biāo)準(zhǔn)和總線標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定了通信口的電氣特性、傳輸速率、連接特性和接口的機(jī)械特性等容。實(shí)際上是屬于通信網(wǎng)絡(luò)中的物理層（最底層）的概念，與通信協(xié)議沒(méi)有直接關(guān)系。而通信協(xié)議，是屬于通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)鏈路層（上一層）的概念。口是PC（個(gè)人計(jì)算機(jī)）上，異步串行通信口的簡(jiǎn)寫(xiě)。由于歷史原因/BM的PC外部接口配置為RS232,成為實(shí)際上的PC界默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。所以，現(xiàn)在PC機(jī)的口均為RS232。若配有多個(gè)異步串行通信口，則分別稱(chēng)為1、2...USARTUSART:（UniversalSynchronous/AsynchronousReceiver/Transmitter）通用同步/異步串行接收/發(fā)送器USART是一個(gè)全雙工通用同步/異步串行收發(fā)模塊，該接口是一個(gè)高度靈活的串行通信設(shè)備。其主要特點(diǎn)如下：全雙工操作（相互獨(dú)立的接收數(shù)據(jù)寄存器和發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器）；#支持同步和異步操作；同步操作時(shí)，可主機(jī)時(shí)鐘同步，也可從機(jī)時(shí)鐘同步；獨(dú)立的高精度波特率發(fā)生器，不占用定時(shí)/計(jì)數(shù)器；#支持5、6、7、8和9位數(shù)據(jù)位，1或2位停止位的串行數(shù)據(jù)楨結(jié)構(gòu)；由硬件支持的奇偶校驗(yàn)位發(fā)生和檢驗(yàn)；數(shù)據(jù)溢出檢測(cè)；楨錯(cuò)誤檢測(cè)；包括錯(cuò)誤起使位的檢測(cè)噪聲濾波器和數(shù)字低通濾波器；#三個(gè)完全獨(dú)立的中斷，TX發(fā)送完成、TX發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空、RX接收完成；支持多機(jī)通信模式；支持倍速異步通信模式。USART收發(fā)模塊一般分為三大部分：時(shí)鐘發(fā)生器、數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器?？刂萍拇嫫鳛樗械哪K共享。時(shí)鐘發(fā)生器由同步邏輯電路（在同步從模式下由外部時(shí)鐘輸入驅(qū)動(dòng)）和波特率發(fā)生器組成。發(fā)送時(shí)鐘引腳XCK僅用于同步發(fā)送模式下，發(fā)送器部分由一個(gè)單獨(dú)的寫(xiě)入緩沖器（發(fā)送UDR）、一個(gè)串行移位寄存器、校驗(yàn)位發(fā)生器和用于處理不同湞結(jié)構(gòu)的控制邏輯電路構(gòu)成。使用寫(xiě)入緩沖器，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)發(fā)送多湞數(shù)據(jù)無(wú)延時(shí)的通信。接收器是USART模塊最復(fù)雜的部分，最主要的是時(shí)鐘和數(shù)據(jù)接收單元。數(shù)據(jù)接收單元用作異步數(shù)據(jù)的接收。除了接收單元，接收器還包括校驗(yàn)位校驗(yàn)器、控制邏輯、移位寄存器和兩級(jí)接收緩沖器（接收UDR）。接收器支持與發(fā)送器相同的楨結(jié)構(gòu)，同時(shí)支持楨錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)溢出和校驗(yàn)錯(cuò)誤的檢測(cè)。SPISPI接口的全稱(chēng)是36e1PeripheralInterface",意為串行外圍接口,是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI接口主要應(yīng)用在EEPROM,FLASH,實(shí)時(shí)時(shí)鐘,AD轉(zhuǎn)換器，還有數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字信號(hào)解碼器之間。SPI接口是以主從方式工作的,這種模式通常有一個(gè)主器件和一個(gè)或多個(gè)從器件，其接口包括以下四種信號(hào)：（1）MOSI-主器件數(shù)據(jù)輸出,從器件數(shù)據(jù)輸入（2）乂6。-主器件數(shù)據(jù)輸入,從器件數(shù)據(jù)輸出（3）SCLK-時(shí)鐘信號(hào)，由主器件產(chǎn)生（4）/55-從器件使能信號(hào),由主器件控制IICI2C（Inter-IntegratedCircuit）總線是一種由PHILIPS公司開(kāi)發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。I2C總線是一種串行數(shù)據(jù)總線，只有二根信號(hào)線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線5口人，另一根是時(shí)鐘線53。在I2C總線上傳送的一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)由八位組成?？偩€對(duì)每次傳送的字節(jié)數(shù)沒(méi)有限制，但每個(gè)字節(jié)后必須跟一位應(yīng)答位。（這是與SPI總線最顯著的不同之處)。 AxbbPostat2010-12-1321:17:24IISI2S(Inter-ICSoundBus)是飛利浦公司為數(shù)字音頻設(shè)備之間的音頻數(shù)據(jù)傳輸而制定的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。125有3個(gè)主要信號(hào)：1.串行時(shí)鐘53人也叫位時(shí)鐘，即對(duì)應(yīng)數(shù)字音頻的每一位數(shù)據(jù)，5^^有1個(gè)脈沖。2.幀時(shí)鐘LRCK,用于切換左右聲道的數(shù)據(jù)。LRCK為“1”表示正在傳輸?shù)氖亲舐暤赖臄?shù)據(jù)，為“0”則表示正在傳輸?shù)氖怯衣暤赖臄?shù)據(jù)。3.串行數(shù)據(jù)$口人丁人，就是用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的音頻數(shù)據(jù)。有時(shí)為了使系統(tǒng)間能夠更好地同步，還需要另外傳輸一個(gè)信號(hào)乂^_h稱(chēng)為主時(shí)鐘，也叫系統(tǒng)時(shí)鐘(SysClock)。 AxbbPostat2010-12-1321:17:46UARTUART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)通用異步收發(fā)器將由計(jì)算機(jī)部傳送過(guò)來(lái)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計(jì)算機(jī)外部來(lái)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計(jì)算機(jī)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(yàn)位，并對(duì)從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。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(pán)或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號(hào)（鍵盤(pán)和鼠票也是串行設(shè)備）。可以處理計(jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備的同步管理問(wèn)題。有一些比較高檔的UART還提供輸入輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。手機(jī)中常用TXD,RXD,/RTS,/CTS。 AxbbPostat2010-12-1321:18:16JTAGJTAG（JointTestActionGroup聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)小組）是一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試協(xié)議（IEEE1149.1兼容），主要用于芯片部測(cè)試。標(biāo)準(zhǔn)的1丁46接口是4線：TMS、丁^丁口1、丁口0,分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。測(cè)試復(fù)位信號(hào)1口5工一般以低電平有效）一般作為可選的第五個(gè)端口信號(hào)。一個(gè)含有JTAGDebug接口模塊的CPU，只要時(shí)鐘正常，就可以通過(guò)」丁46接口訪問(wèn)CPU的部寄存器和掛在CPU總線上的設(shè)備，如FLASH，RAM，置模塊的寄存器，象UART，Timers，GPIO等等的寄存器。 AxbbPostat2010-12-1321:28:25部資料，給大家分享下！我只略知一二。19最簡(jiǎn)單的控制接口，控制各種外設(shè)經(jīng)常用到，比如camera,PA,0以。偶爾也做簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)傳輸控制。IIS,音頻數(shù)據(jù)傳輸，可以分左右聲道，輸音頻數(shù)據(jù)比較方便。UART,可以串行并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，奇偶校驗(yàn)，對(duì)速度和準(zhǔn)確度貌似有比較大的提升,多見(jiàn)于藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸。略知一二,不對(duì)還請(qǐng)各位指正啊[em08]SPI,我只在WLAN和一個(gè)指紋識(shí)別里見(jiàn)過(guò)這種總線，有啥優(yōu)勢(shì)就完全不懂了[em11] fengmo44Postat2010-12-1410:15:38非常感人*66的回答！I2C是簡(jiǎn)單控制接口和簡(jiǎn)單數(shù)