I2C接口与SPI和UART接口的区别
发布时间：2025-07-08 20:13:36作者：TRX李锐
【I2C接口与SPI和UART接口的区别】在嵌入式系统中，常见的通信接口包括I2C、SPI和UART。这三种接口各有特点，适用于不同的应用场景。以下是对它们的总结与对比。
一、
I2C（Inter-Integrated Circuit） 是一种半双工的串行通信协议，使用两根线进行数据传输：SDA（数据线）和SCL（时钟线）。它支持多主设备和多从设备的通信，并且具有地址识别功能，适合用于短距离、低速的设备间通信。
SPI（Serial Peripheral Interface） 是一种全双工的同步串行通信协议，通常使用四根线：SCLK（时钟）、MOSI（主出从入）、MISO（主入从出）和SS（片选）。SPI通信速度快，但不支持多主设备，通常用于高速、点对点的数据传输。
UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter） 是一种异步串行通信协议，使用两根线：TX（发送）和RX（接收）。它不需要时钟信号，依靠双方约定的波特率来同步数据。UART简单易用，常用于远程通信或设备间的简单数据交换。
二、对比表格
| 特性 | I2C | SPI | UART |
| 通信类型 | 同步 | 同步 | 异步 |
| 数据方向 | 半双工 | 全双工 | 全双工 |
| 线数 | 2（SDA + SCL） | 4（SCLK + MOSI + MISO + SS） | 2（TX + RX） |
| 是否支持多主设备 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| 是否支持多从设备 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| 时钟信号 | 有（SCL） | 有（SCLK） | 无 |
| 速度 | 低到中速（100kHz ~ 400kHz） | 高速（可达几十MHz） | 中速（通常为9600~115200 bps） |
| 复杂度 | 中等 | 较高 | 简单 |
| 典型应用 | 传感器、EEPROM、显示模块 | 高速存储器、ADC/DAC | 调制解调器、调试接口 |
| 是否需要地址 | 需要 | 不需要 | 不需要 |
通过以上对比可以看出，选择哪种接口取决于具体的应用需求。例如，如果需要连接多个设备并保持简单布线，I2C是较好的选择；若追求高速数据传输，则可考虑SPI；而如果只需要简单的异步通信，UART则是最常用的选择。
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