微机总线详解：IIC与SPI总线解析

本文主要介绍了两类常见的微机内部总线协议——IIC和SPI，以及它们的基本结构和工作原理。 1. IIC总线（Inter-Integrated Circuit Bus） IIC总线是一种由Philips（现NXP）公司开发的简单、高效的两线式串行总线，适用于芯片间的通信。其主要特点包括： - 数据线SDA和时钟线SCL，均为双向传输，所有设备共享这两条线。 - 漏极开路（OD）或集电极开路（OC）输出，确保总线不会因多个设备同时输出而短路，通常配合上拉电阻Rp使用，空闲时线路上维持高电平。 - 设备间通信基于主从模式，主机通过SCL线控制时钟，SDA线用于数据传输；从机则响应主机的命令，根据SCL信号进行数据的发送和接收。 - 总线上的数据传输是同步的，由时钟线SCL同步，数据在每个时钟上升沿或下降沿改变。 - 数据传输时，SDA线上的数据是“与”逻辑，任何设备输出低电平都会使得SDA线变为低电平。 2. SPI总线（Serial Peripheral Interface Bus） SPI总线是由Motorola（现NXP）开发的一种同步串行总线，常用于外设与微控制器之间的通信，具有更高的传输速率。SPI的主要组成部分包括： - SDI（数据输入），数据由主设备传向从设备。 - SDO（数据输出），数据由从设备传向主设备。 - SCLK（时钟），由主设备提供，控制数据传输的速度。 - CS（Chip Select，片选），每个从设备都有独立的片选信号，用于选择与哪个从设备通信。 SPI总线的特点： - 支持全双工通信，数据可以在同一时刻进行输入和输出。 - 可以有多个从设备，通过独立的CS信号线选择与哪个设备通信。 - 数据传输速率较快，但需要更多的线路，相比于IIC，SPI更适合高速、大容量的数据传输。 在实际应用中，IIC总线因其简单和节省引脚的优势，常用于低速、低功耗的设备连接，如传感器和配置芯片等。而SPI总线则更适合于需要高速传输的场合，如存储器和显示设备等。理解并掌握这些总线协议，对于硬件设计、嵌入式系统开发和故障排查等方面都具有重要意义。