ARM单片机接口解析：SPI、I2C、UART对比与实现

本文主要介绍了单片机ARM中常见的三种接口——I2C、SPI和UART，探讨了它们之间的联系和区别，以及如何在不同情况下进行编程实现。 1. I2C总线协议 I2C协议是一种双向二线制同步串行通信协议，由Philips（现NXP）公司开发。协议规定了开始信号（SCL高电平时SDA由高到低）、结束信号（SCL高电平时SDA由低到高）、应答信号（接收方在接收到8bit数据后的低电平脉冲）等。在无专用控制器的单片机中，需要通过引脚模拟这些信号。而对于有控制器的ARM芯片如S3C2410和S3C2440，可以通过设置IICON、IISTAT、IICADD和IICDS等寄存器实现I2C操作。编写I2C代码通常包括读取、写入和中断处理三个函数。 2. SPI总线协议 SPI（Serial Peripheral Interface）是一种全双工同步串行通信协议，通常有四种工作模式，由CPOL（Clock Polarity，时钟极性）和CPHA（Clock Phase，时钟相位）决定。SPI通信涉及主设备和从设备，数据传输方向固定，由主设备发起。SPI协议通常包含MOSI（主输出从输入）、MISO（主输入从输出）、SCLK（时钟）和SS（从设备选择）四条线。在SPI中，主设备控制时钟，从设备响应主设备的命令。编程时，需要初始化SPI控制器，设置模式、速度等参数，并通过发送命令和接收数据来实现通信。 3. UART（通用异步收发传输器） UART是一种异步通信接口，使用起止位、数据位、校验位和停止位来确保数据传输的正确性。UART通常使用TX（发送）和RX（接收）两条线进行串行通信。在编程中，需要配置波特率、数据位数、停止位数、奇偶校验等参数，然后可以进行发送和接收数据的操作。 总结来说，这三种接口在单片机ARM应用中各有特点：I2C适合连接低速外设，且只占用两根线；SPI提供高速通信，支持多个从设备；UART则适用于长距离、低速率的串行通信。在实际应用中，需要根据设备需求和系统设计选择合适的接口，并根据协议规范进行编程实现。