有很多串行通信協(xié)議，但其中I2C和SPI非常有名。I2C 和 SPI 都是總線協(xié)議，允許用戶進(jìn)行短距離的串行數(shù)據(jù)傳輸。I2C是飛利浦（現(xiàn)在是NXP）制造的兩線通信，而SPI是摩托羅拉制造的。

這兩種協(xié)議通常用于智能手機(jī)、電視和筆記本電腦等電子設(shè)備中，以控制電源管理芯片、存儲(chǔ)設(shè)備、輸入設(shè)備等外圍設(shè)備。

在本文中，我們討論一下I2C和SPI之間的區(qū)別。本文討論的目錄如下：

一：什么是I2C

I2C 是一種串行通信協(xié)議。它為慢速設(shè)備提供了很好的支持，例如EEPROM、ADC和RTC等。I2c不僅可以在單板使用，還可通過電纜與板連接的其他外部組件一起使用。

I2C是一種兩線通信協(xié)議。它僅使用兩根線進(jìn)行通信。其中一根線用于數(shù)據(jù)（SDA），另一根線用于時(shí)鐘（SCL）。

在 I2C 中，兩條總線都是雙向的，這意味著主機(jī)能夠發(fā)送和接收來自從機(jī)的數(shù)據(jù)。時(shí)鐘總線由主機(jī)控制，但在某些情況下，從機(jī)也能夠抑制時(shí)鐘信號(hào)。

二：I2C協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)

I2C 協(xié)議有很多優(yōu)點(diǎn)，使得用戶在很多應(yīng)用中不得不使用 I2C 協(xié)議。

它是同步通信協(xié)議，因此主從不需要精確的振蕩器。

它只需要兩根線，一根用于數(shù)據(jù) (SDA)，另一根用于時(shí)鐘 (SCL)。

它為用戶提供了根據(jù)要求選擇傳輸速率的靈活性。

在 I2C 總線中，總線上的每個(gè)設(shè)備都是可獨(dú)立尋址的。

它遵循主從關(guān)系。

它能夠處理 I2C 總線上的多個(gè)主機(jī)和多個(gè)從機(jī)。

I2C 具有一些重要功能，例如仲裁、時(shí)鐘同步和時(shí)鐘延長。

I2C 提供 ACK/NACK（確認(rèn)/未確認(rèn)）功能，可幫助處理錯(cuò)誤。

三：I2C總線的缺點(diǎn)

I2C 協(xié)議有很多優(yōu)勢，但除此之外，I2C也會(huì)存在缺點(diǎn)。

由于開漏拓?fù)?，它比其他串行通信總線消耗的功率更多。

它只適用于短距離。

I2C 協(xié)議對(duì)從機(jī)的數(shù)量有一定的限制，從機(jī)的數(shù)量取決于 I2C 總線的電容。

它只提供一些有限的通信速度，如 100 kbit/s、400 kbit/s 等。

在 I2c 中，設(shè)備可以設(shè)置它們的通信速度，并且在運(yùn)行時(shí)需要等待應(yīng)答信號(hào)等，運(yùn)行速度較慢的設(shè)備可能會(huì)延遲速度較快的設(shè)備的運(yùn)行。

四：什么是SPI？

SPI（serial peripheral interface）是基于四線的全雙工通信協(xié)議，這些線通常被稱為 MOSI（master out slave in）、MISO（master in slave out）、SCL（由 master 產(chǎn)生的串行時(shí)鐘）和 SS（slave 選擇線，用于在通信期間選擇特定從站）。

SPI 遵循主從架構(gòu)，通信始終由主機(jī)啟動(dòng)。與 I2C 一樣，它也是一種同步通信協(xié)議，因?yàn)闀r(shí)鐘由主機(jī)和從機(jī)共享。

SPI 僅支持多從機(jī)不支持多主機(jī)，從機(jī)由從機(jī)選擇信號(hào)選擇。在 SPI 中，通信期間數(shù)據(jù)從主機(jī)移出并通過移位寄存器移入從機(jī)，反之亦然。

五：SPI通信的優(yōu)點(diǎn)

總結(jié)的SPI通信協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)如下：

沒有開始位和停止位，因此數(shù)據(jù)可以連續(xù)流式傳輸而不會(huì)中斷。

它支持全雙工。

從設(shè)備中不需要精密振蕩器，因?yàn)樗褂弥鲿r(shí)鐘。

沒有像 I2C 這樣復(fù)雜的從機(jī)尋址系統(tǒng)。

比 I2C 更高的數(shù)據(jù)傳輸速率（幾乎快兩倍）。

MISO和MOSI線分開，可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

軟件實(shí)現(xiàn)比較簡單。

六：SPI通信的缺點(diǎn)

如果有多個(gè)從站進(jìn)行通信，則接線會(huì)很復(fù)雜。

使用四根線（I2C 和 UART 使用兩根線）。

沒有確認(rèn)數(shù)據(jù)已成功接收（I2C有）。

沒有像 UART 中的奇偶校驗(yàn)位那樣的錯(cuò)誤檢查形式。

它只允許一個(gè)主機(jī)。

七：SPI和I2C的區(qū)別

在嵌入式系統(tǒng)中，I2C和SPI都扮演著重要的角色。兩種通信協(xié)議都是同步通信的例子，但仍然有一些重要的區(qū)別。

在下表中，列出了SPI和I2C之間的一些常見差異。

審核編輯：劉清