uart、i2c、spi特性

uart

uart是一个异步（主从设备没有共同的时钟）、全双工的通信协议（能同时发送和接受数据）
硬件上需要3个线，TX(发送) RX(接收) GND(共地)， 因为没有时钟线所以需要用波特率保持同步

空闲时保持高电平
起始位 是一个下降沿，此时数据开始通信
停止位 是高电平且至少维持一个周期（器存在主要是为了给下数据的起始位制造下降沿）

优点

1、使用的接线比较少，只需要3根现
2、可以轻易转换成为RS-232 或 RS-485实现远距离通信

缺点

1、速度最多几M，
2、只能一对一通信
3、只要主从一个时钟不准，数据就会乱码

RS232

本质上还是串口，依然使用TX RX GND三根线，他的抗干扰方式很简单即拉高电压
逻辑1： -3V 到 -15V
逻辑0： 3V 到 15V
最大传输范围不超过15m，且只能你一对一通信

RS485

它抛弃了TX RX方式传输数据，也抛弃了GND的依赖，使用A（正极） B（负极）双绞线线来传输数据，刚干扰能力强
逻辑1： A比B电压高（差值大于200mv）
逻辑0： B比A电压高（差值小于-200mv）
传输距离超1200m，半双工，一对多通信

i2c

i2c是一个同步（主从设备有共同的时钟）、半双工的通信协议（同时只能发送或接受数据）
硬件上需要2个线，SCL(时钟) SDA(数据), 所有从设备都连接到这两根线上

空闲时SCL保持高电平
起始信号 SCL保持高电平， SDA出现下降沿
停止信号 SCL保持高电平， SDA出现上升沿

优点

1、可以挂载多个从设备
2、硬件资源占用少
3、内置ACK应答机制，通信可靠

缺点

1、速度较慢，最高只有3-4M
2、半双工通信
3、通信协议比较复杂

注意

i2c的工作模式必须使用开漏模式，因为i2c只有一个sda线，这根线要用来输出输入，而如果出现 主设备 输出高电平，而从设备输出低电平的情况，此时就会发送短路。
而使用开漏模式的话，主设备 和 所有从设备共用外部的带上拉电阻的vdd，芯片内部只能进行下拉操作，这样的话即使出现上诉情况，由于vdd有一个上拉电阻，所以此时不会短路，会输出低电平

spi

spi是一个同步（主从设备有共同的时钟）、全双工的通信协议（能同时发送和接受数据）
硬件连接需要4根线，SCL(时钟) MOSI(输出) MISO(输入) CS(片选)

优点

1、速度快可达上百M
2、全双工

缺点

1、浪费硬件资源，每多一个从设备就要多一个CS线
2、无应答机制，不可靠通信

总结

	优势	劣势
uart	硬件资源少、可用于RS-232或 RS-485	一对一通信、速度低、不可靠
i2c	硬件资源少、可靠通信	协议复杂、速度低、半双工
spi	全双工、速度快	硬件资源多、不可靠通信