第一个区别当然是名字：
SPI(Serial Peripheral Interface：串行外设接口);
I2C(INTER IC BUS)
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用异步收发器)
第二，区别在电气信号线上：
SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现 多个SPI设备互相连接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以增加一条从设备选择线。
如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要实现主从设备，则需输入输出口，若只实现主设备，则需输出口即可，若只实现从设备，则只需输入口即可。
I2C总线是双向、两线(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口标准，具有总线仲裁机制，非常适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通信。在它的协议体系中，传输数据时都会带上目的设备的设备地址，因此可以实现设备组网。
如果用通用IO口模拟I2C总线，并实现双向传输，则需一个输入输出口(SDA)，另外还需一个输出口(SCL)。（注：I2C资料了解得比较少，这里的描述可能很不完备）
UART总线是异步串口，因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。
显然，如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。
第三，从第二点明显可以看出，SPI和UART可以实现全双工，但I2C不行；
第四，看看牛人们的意见吧！
wudanyu：I2C线更少，我觉得比UART、SPI更为强大，但是技术上也更加麻烦些，因为I2C需要有双向IO的支持，而且使用上拉电阻，我觉得抗干扰能力较弱，一般用于同一板卡上芯片之间的通信，较少用于远距离通信。SPI实现要简单一些，UART需要固定的波特率，就是说两位数据的间隔要相等，而SPI则无所谓，因为它是有时钟的协议。
quickmouse：I2C的速度比SPI慢一点，协议比SPI复杂一点，但是连线也比标准的SPI要少。
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同步外设接口(SPI)是由摩托罗拉公司开发的全双工同步串行总线，该总线大量用在与EEPROM、ADC、FRAM和显示驱动器之类的慢速外设器件通信。 SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行同步通讯协议，由一个主设备和一个或多个从设备组成，主设备启动一个与从设备的同步通讯，从而完成数据的交换。SPI 接口由SDI（串行数据输入），SDO（串行数据输出），SCK（串行移位时钟），CS（从使能信号）四种信号构成，CS 决定了唯一的与主设备通信的从设备，如没有CS 信号，则只能存在一个从设备，主设备通过产生移位时钟来发起通讯。通讯时，数据由SDO 输出，SDI 输入，数据在时钟的上升或下降沿由SDO 输出，在紧接着的下降或上升沿由SDI 读入，这样经过8/16 次时钟的改变，完成8/16 位数据的传输。 SPI通信 SPI总线接口及时序
SPI是一个环形总线结构，由ss（cs）、sck、sdi、sdo构成，其时序其实很简单，主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。
这样就完成了两个寄存器8位的交换，上面的上表示上升沿、下表示下降沿，sdi、sdo相对于主机而言的。其中ss引脚作为主机的时候，从机可以把它拉底被动选为从机，作为从机的是时候，可以作为片选脚用。根据以上分析，一个完整的传送周期是16位，即两个字节，因为，首先主机要发送命令过去，然后从机根据主机的名准备数据，主机在下一个8位时钟周期才把数据读回来 SPI 总线是Motorola公司推出的三线同步接口，同步串行3线方式进行通信:一条时钟线SCK，一条数据输入线MOSI，一条数据输出线MISO;用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。SPI主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。图3示出SPI总线工作的四种方式，其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式(实线表示):
图2 SPI总线四种工作方式 SPI模块为了和外设进行数据交换，根据外设工作要求，其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置，时钟极性（CPOL）对传输协议没有重大的影响。如果CPOL=0，串行同步时钟的空闲状态为低电平；如果CPOL=1，串行同步时钟的空闲状态为高电平。时钟相位（CPHA）能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。如果CPHA=0，在串行同步时钟的第一个跳变沿（上升或下降）数据被采样；如果CPHA=1，在串行同步时钟的第二个跳变沿（上升或下降）数据被采样。SPI主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。SPI接口时序如图3、图4所示。 二，.SPI功能模块的设计 根据功能定义及SPI的工作原理，将整个IP Core分为8个子模块：uC接口模块、时钟分频模块、发送数据FIFO模块、接收数据FIFO模块、状态机模块、发送数据逻辑模块、接收数据逻辑模块以及中断形式模块。 深入分析SPI的四种传输协议可以发现，根据一种协议，只要对串行同步时钟进行转换，就能得到其余的三种协议。为了简化设计规定，如果要连续传输多个数据，在两个数据传输之间插入一个串行时钟的空闲等待，这样状态机只需两种状态（空闲和工作）就能正确工作。 SPI接口时钟配置心得： |
#include #define WRITE 0xA0 #define READ 0xA1 #define BLOCK_SIZE 100 #define uchar unsigned char #define HIGH 1 #define LOW 0 #define FALSE 0 #define TRUE ~FALSE sbit SCL =P3^4; //T0 sbit SDA =P3^5; //T1 uchar xdata EAROMImage[BLOCK_SIZE]={0}; void delayi2c( void ) { ; } void I_start( void ) { SCL = HIGH ; delayi2c() ; SDA = LOW ; delayi2c() ; SCL = LOW ; delayi2c() ; } void I_stop( void ) { SDA = LOW ; delayi2c() ; SCL = HIGH ; delayi2c() ; SDA = HIGH ; delayi2c() ; SCL = LOW ; delayi2c() ; } //初始化 void I_init( void ) { SCL = LOW ; I_stop() ; } bit I_clock( void ) { bit sample ; SCL = HIGH ; delayi2c() ; sample = SDA ; SCL = LOW ; delayi2c() ; return ( sample ) ; } //发送8位数据 bit I_send( uchar I_data ) { uchar i ; for ( i=0 ; i<8 ; i++ ) { SDA = (bit)( I_data & 0x80 ) ; I_data = I_data << 1 ; I_clock() ; } SDA = HIGH ; return ( ~I_clock() ); } //接受8位数据 uchar I_receive( void ) { uchar I_data = 0 ; register uchar i ; for ( i=0 ; i<8 ; i++ ) { I_data *= 2 ; if (I_clock()) I_data++ ; } return ( I_data ) ; } //应答 void I_Ack( void ) { SDA = LOW; I_clock(); SDA = HIGH; } [page] void wait_5ms( void ) { int i ; for ( i=0 ; i<1000 ; i++ ) { ; } } //向24C04写入器件地址和一个指定的字节地址。 bit E_address(uchar page ,uchar Address ) { I_start() ; if ( I_send( WRITE +page) ) return ( I_send( Address ) ) ; else return ( FALSE ) ; } //参数的含义：从第几个模块（不超过3），模块中第几个字节（不超过255） // 写到RAM映象的第几个字节和读的长度 bit E_read_block(uchar page, uchar addr,uchar arraypoint,uchar longth) { uchar i ; if ( E_address(page, addr ) ) { I_start() ; if ( I_send( READ+page ) ) { for ( i=0; i<=longth ;i++ ) { EAROMImage[arraypoint+i] =I_receive(); if ( i != longth ) I_Ack() ; else { I_clock() ; I_stop() ; } } return ( TRUE ) ; } else { I_stop() ; return ( FALSE ) ; } } else I_stop() ; return ( FALSE ) ; } bit E_write_block(uchar page,uchar addr,uchar arraypoint,uchar longth) { uchar i ; for ( i=addr; i<=addr+longth ; i++ ) { if ( E_address(page,i) && I_send( EAROMImage[arraypoint+i-addr] ) ) { I_stop() ; wait_5ms(); } else return ( FALSE ) ; } return ( TRUE ) ; } //test void main() { EAROMImage[39]=0xfe; SCON = 0x5a; TMOD = 0x20; TCON = 0x69; TH1 = 0xfd; I_init(); // I2C 总线初始化 P1=0xFF; if (E_write_block(0,8,39,1)) P1=0xFE;//p10 else {} if (E_read_block(0,8,55,1)) {} else P1=P1&0xFD; if(EAROMImage[55]==0xfe) P1=P1&0x0FB; while(1); }
