UART I2C SPI

### UART、I2C 和 SPI 通信协议介绍

#### UART 协议简介
UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），即通用异步收发传输器，是一种用于串行通信的硬件电路。该协议允许两个设备通过两根线路进行数据交换：一根用于发送(TX)，另一根用于接收(RX)[^4]。

- **特点**
- 使用简单的连线方式——只需一对导线即可实现全双工操作；
- 支持不同波特率下的灵活配置；
- 不同于同步模式，不需要额外时钟信号来协调两端的数据位速率；

#### I2C 协议简介
I²C (Inter-Integrated Circuit) 是一种多主机总线标准，通常只需要SCL(串行时钟)和SDA(串行数据)这两条公共连接线就可以控制多达108个从属器件[^1]。

- **特性**
- 设备间共享相同的物理介质(SDA/SCL);
- 主要应用于板级内部互连以及传感器接口等领域;
- 数据帧结构紧凑，包含起始条件、地址字节、读写命令及应答确认;

#### SPI 协议简介
SPI (Serial Peripheral Interface) 属于四线制同步串行外设接口技术，由一条主控端产生的连续时钟SSPCLK驱动其他三条单向信道:MOSI(master out slave in), MISO(master in slave out) 和 SS(slave select).

- **优势**
- 高效快速的数据吞吐量;
- 更加直观易懂的工作机制;
- 对时间敏感型应用特别有利;

### 各种协议之间的差异比较

| 参数 | UART | I2C | SPI |
| --- | --- | --- | ---|
| **速度** | 中等（低于SPI） | 较低至中等 | 高速 |
| **复杂程度** | 简单 | 中等到较高 | 中等到高 |
| **适用范围** | 远程无线链路或较长电缆上的点对点链接 | PCB上芯片间的近距离交互 | 内存卡读取或其他需要大量带宽的任务 |

综上所述，在选择合适的通信方案时需考虑具体的应用需求，比如所需的最大传输速率、系统的整体成本预算等因素[^2]。