SPI, IIC 和 UART 的區別

一、SPI

SPI（Serial Peripheral Interface）是一種串行的通信協議，用於在芯片之間進行全雙工的數據傳輸。SPI 只需要四條通信線，包括：

• 一個時鐘線（SCLK）：用於同步傳輸的時鐘信號。
• 一個片選線（SS）：選擇要傳輸數據的從機設備。
• 一個主輸出-從輸入線（MOSI）：主設備輸出數據到從設備。
• 一個主輸入-從輸出線（MISO）：從設備輸出數據到主設備。

SPI 適合於高速的全雙工通信，通常用於處理器和外設之間的高速數據交換，如存儲器、顯示器等。

void spi_transfer(uint8_t* tx_buf, uint8_t* rx_buf, size_t len) {
  for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
    // 斥碼傳輸
    rx_buf[i] = spi_transfer_byte(tx_buf[i]);
  }
}

二、IIC

IIC（Inter-Integrated Circuit）是一種串行的通信協議，用於芯片之間的通信。IIC 只需要兩條通信線，包括：

• 一個時鐘線（SCL）: 用於同步傳輸的時鐘信號。
• 一個數據線（SDA）：用於數據的傳輸，包括從主設備向從設備輸送數據以及從從設備向主設備返回應答信號。

IIC 低速低功耗，用於處理器和外設之間的簡單數據交換，如傳感器、LED 控制器等。

void iic_write(uint8_t slave_addr, uint8_t* tx_buf, size_t len) {
  iic_start(slave_addr, IIC_WRITE);
  for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
    iic_send_byte(tx_buf[i]);
  }
  iic_stop();
}

三、UART

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）是一種異步的串行通信協議，用於在芯片之間進行雙向數據傳輸。UART 通過兩根數據線進行通信，包括：

• 一個傳輸數據線（TXD）：主設備發送數據到從設備。
• 一個接收數據線（RXD）：從設備發送數據到主設備。

UART 適用於廉價的、低速的點到點數據傳輸，如串口通信、GPS 模塊等。

void uart_send(uint8_t* tx_buf, size_t len) {
  for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
    // 等待發送緩衝區空閑
    while (!uart_tx_empty());
    // 將數據寫入發送緩衝區
    uart_write_byte(tx_buf[i]);
  }
}