SPI通信与I2C通信有什么区别？

SPI通信（Serial Peripheral Interface）和I2C通信（Inter-Integrated Circuit）都是常见的串行通信协议，用于微控制器和各种外围设备之间的通信。它们各自有独特的特点和应用场景，下面简要介绍它们的主要区别：

1. 通信方式：
- SPI是全双工通信，支持单向和双向数据传输。在SPI通信中，有一个主设备和一个或多个从设备，每个从设备都有一个独立的片选信号（CS），用于控制与主设备的通信。
- I2C是半双工通信，通常是主从式架构，但允许设备既可以作为主设备也可以作为从设备。它使用两条总线线：一条数据线（SDA）和一条时钟线（SCL）。

2. 速度和效率：
- SPI通信速度通常比I2C快，因为它不支持设备之间的仲裁和地址识别过程，且每个设备都有独立的时钟信号控制。
- I2C的通信速度较慢，因为每个从设备在接收到数据后都需要确认（ACK/NACK），这会增加额外的开销。

3. 线路数量：
- SPI通常需要4条线路：MISO（主设备输入，从设备输出），MOSI（主设备输出，从设备输入），SCK（时钟信号）和CS（片选）。
- I2C仅需两条线路：SDA（数据线）和SCL（时钟线），所有设备都共享这两条线路。

4. 地址和设备识别：
- SPI不使用设备地址，所有通信都是通过片选信号来控制的。
- I2C通信中，每个设备都有一个唯一的地址，通过发送地址来识别目标设备。

5. 设备数量：
- SPI由于使用独立的片选信号，理论上可以连接不限数量的从设备，但实践中会受限于可用的I/O端口数量和总线长度。
- I2C的设备数量受到限制，主要是由于地址长度和总线负载能力的限制。

6. 供电要求：
- SPI设备通常需要较高的供电电压，这可能增加系统的功耗。
- I2C设备工作于较低电压，这使得它更适合低功耗应用。