第一個區(qū)別當然是名字：
SPI(Serial Peripheral Interface：串行外設接口);
I2C(INTER IC BUS)
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用異步收發(fā)器)
第二，區(qū)別在電氣信號線上：
SPI總線由三條信號線組成：串行時鐘(SCLK)、串行數(shù)據(jù)輸出(SDO)、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)。SPI總線可以實現(xiàn) 多個SPI設備互相連接。提供SPI串行時鐘的SPI設備為SPI主機或主設備(Master)，其他設備為SPI從機或從設備(Slave)。主從設備間可以實現(xiàn)全雙工通信，當有多個從設備時，還可以增加一條從設備選擇線。
如果用通用IO口模擬SPI總線，必須要有一個輸出口(SDO)，一個輸入口(SDI)，另一個口則視實現(xiàn)的設備類型而定，如果要實現(xiàn)主從設備，則需輸入輸出口，若只實現(xiàn)主設備，則需輸出口即可，若只實現(xiàn)從設備，則只需輸入口即可。
I2C總線是雙向、兩線(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口標準，具有總線仲裁機制，非常適合在器件之間進行近距離、非經常性的數(shù)據(jù)通信。在它的協(xié)議體系中，傳輸數(shù)據(jù)時都會帶上目的設備的設備地址，因此可以實現(xiàn)設備組網(wǎng)。
如果用通用IO口模擬I2C總線，并實現(xiàn)雙向傳輸，則需一個輸入輸出口(SDA)，另外還需一個輸出口(SCL)。（注：I2C資料了解得比較少，這里的描述可能很不完備）
UART總線是異步串口，因此一般比前兩種同步串口的結構要復雜很多，一般由波特率產生器(產生的波特率等于傳輸波特率的16倍)、UART接收器、UART發(fā)送器組成，硬件上由兩根線，一根用于發(fā)送，一根用于接收。
顯然，如果用通用IO口模擬UART總線，則需一個輸入口，一個輸出口。
第三，從第二點明顯可以看出，SPI和UART可以實現(xiàn)全雙工，但I2C不行；
第四，看看牛人們的意見吧！
wudanyu：I2C線更少，我覺得比UART、SPI更為強大，但是技術上也更加麻煩些，因為I2C需要有雙向IO的支持，而且使用上拉電阻，我覺得抗干擾能力較弱，一般用于同一板卡上芯片之間的通信，較少用于遠距離通信。SPI實現(xiàn)要簡單一些，UART需要固定的波特率，就是說兩位數(shù)據(jù)的間隔要相等，而SPI則無所謂，因為它是有時鐘的協(xié)議。
quickmouse：I2C的速度比SPI慢一點，協(xié)議比SPI復雜一點，但是連線也比標準的SPI要少。
SPI總線
----串行外圍設備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術是Motorola公司推出的一種同步串行接口。Motorola公司生產的絕大多數(shù)MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。SPI總線是一種三線同步總線，因其硬件功能很強，所以，與SPI有關的軟件就相當簡單，使CPU有更多的時間處理其他事務。
IIC總線是荷蘭飛利浦PHILIPS開發(fā)的一種高效，實用，可靠的雙向二線制(也有3線制，家電很少用）串行數(shù)據(jù)傳輸結構總線，該總線使各電路分割成各種功能的模塊，并進行軟件化設計，各個功能模塊電路內都有集成一個IIC總線接口電路，因此都可以掛接在總線上，很好的解決了眾多功能IC與CPU之間的輸入輸出接口，使其連接方式變得十分簡單。
IIC總線上的器件分為主控器和被控器兩大類它們之間只要在正常工作，總有一個IIC在總線上發(fā)送信息數(shù)據(jù)（一般是在開機后cpu首先像各個功能模塊電路發(fā)出自檢信號，得到各個功能模塊電路正常反饋的數(shù)據(jù)信號后機器才進入正常工作狀態(tài)）。
串行外圍設備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術是Motorola公司推出的一種同步串行接口
USART （Universial Serial Asynchronous Receive Transmit）通用串行異步接受/發(fā)送，其實它就是UART。
兩者都是串行口線。但不同的是，SPI總線似乎是分為SD(DATA)I和SC(CONTROL)I兩種。SPI是同步的，需要額外的同步脈沖，速率可以很高，有些器件甚至超過20M。SDI有一條數(shù)據(jù)線，雙向傳輸，方向靠命令字來區(qū)別，SPI為三線：SO、SI、SCK，SO、SI均為單向傳輸，其中SCK為同步時鐘，其傳輸速率可變，可以軟件模擬實現(xiàn)；而SCI，有兩條數(shù)據(jù)線，分別是輸入輸出。SPI 均有一條時鐘線。但是SPI如果應用與高速場合，只能在板級使用，不宜傳輸過遠，我們平時看到的SPI和IIC一般都是芯片之間的接口，很少看到有長電纜使用。
而USART是沒有時鐘線，數(shù)據(jù)線有兩條。波特率在收發(fā)兩端分別設置，51的串口就屬于這一類。UART是異步的，不需要時鐘，波特率相對不高；鑒于此，uart因為格式個波特率是雙方協(xié)商好的，而且速率不高，所以可以在傳輸線上傳輸，加上其他的轉換還可以變成差動的傳輸更遠距離。
而UART要達到某一固定波特率對晶振有要求，比如說24M的晶振可以用T2實現(xiàn)9600BAUD，但不能用T1來交替實現(xiàn)19200和9600BAUD。
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