SPI, IIC 和 UART 的区别

一、SPI

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行的通信协议，用于在芯片之间进行全双工的数据传输。SPI 只需要四条通信线，包括：

• 一个时钟线（SCLK）：用于同步传输的时钟信号。
• 一个片选线（SS）：选择要传输数据的从机设备。
• 一个主输出-从输入线（MOSI）：主设备输出数据到从设备。
• 一个主输入-从输出线（MISO）：从设备输出数据到主设备。

SPI 适合于高速的全双工通信，通常用于处理器和外设之间的高速数据交换，如存储器、显示器等。

void spi_transfer(uint8_t* tx_buf, uint8_t* rx_buf, size_t len) {
  for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
    // 斥码传输
    rx_buf[i] = spi_transfer_byte(tx_buf[i]);
  }
}

二、IIC

IIC（Inter-Integrated Circuit）是一种串行的通信协议，用于芯片之间的通信。IIC 只需要两条通信线，包括：

• 一个时钟线（SCL）: 用于同步传输的时钟信号。
• 一个数据线（SDA）：用于数据的传输，包括从主设备向从设备输送数据以及从从设备向主设备返回应答信号。

IIC 低速低功耗，用于处理器和外设之间的简单数据交换，如传感器、LED 控制器等。

void iic_write(uint8_t slave_addr, uint8_t* tx_buf, size_t len) {
  iic_start(slave_addr, IIC_WRITE);
  for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
    iic_send_byte(tx_buf[i]);
  }
  iic_stop();
}

三、UART

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一种异步的串行通信协议，用于在芯片之间进行双向数据传输。UART 通过两根数据线进行通信，包括：

• 一个传输数据线（TXD）：主设备发送数据到从设备。
• 一个接收数据线（RXD）：从设备发送数据到主设备。

UART 适用于廉价的、低速的点到点数据传输，如串口通信、GPS 模块等。

void uart_send(uint8_t* tx_buf, size_t len) {
  for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
    // 等待发送缓冲区空闲
    while (!uart_tx_empty());
    // 将数据写入发送缓冲区
    uart_write_byte(tx_buf[i]);
  }
}