i2c和spi对比

末蓝、 2022-01-27 11:57 318阅读 0赞

**一.单工、半双工、全双工的定义：**  
单工数据传输只支持数据在一个方向上传输；  
半双工数据传输允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信；  
全双工数据通信允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。  
网卡的全双工（Full Duplex）是指网卡在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。目前的网卡一般都支持全双工。  
提到全双工，就不能不提与之密切对应的另一个概念，那就是“半双工（Half Duplex）”，所谓半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，举个简单例子，一条窄窄的马路，同时只能有一辆车通过，当目前有两量车对开，这种情况下就只能一辆先过，等到头儿后另一辆再开，这个例子就形象的说明了半双工的原理。早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是基于半双工的产品。随着技术的不断进步，半双工会逐渐退出历史舞台。

**二.spi全双工理解：**

spi在硬件上支持全双工，但是只有主机发送才能读取数据，从机不能主动发送数据，没有使用到主机和从机同时发送数据的情况，感觉叫被动全双工比较合适。

**三.i2c和spi对比：**

下面主要总结一下2种总线的异同点：

1 iic总线不是全双工（半双工），2根线SCL SDA。spi总线实现全双工，4根线SCK CS MOSI MISO

2 iic总线是多主机总线，通过SDA上的地址信息来锁定从设备。spi总线只有一个主设备，主设备通过CS片选来确定从设备

3 iic总线传输速度在100kbps-4Mbps。spi总线传输速度更快，可以达到30Mbps以上。

4 iic总线空闲状态下SDA SCL都是高电平。spi总线空闲状态MOSI MISO也都是 SCK是有CPOL决定的

5 iic总线scl高电平时sda下降沿标志传输开始，上升沿标志传输结束。spi总线cs拉低标志传输开始，cs拉高标志传输结束

6 iic总线是SCL高电平采样。spi总线因为是全双工，因此是**沿采样**，具体要根据CPHA决定。一般情况下master device是SCK的上升沿发送，下降沿采集

7 iic总线和spi总线数据传输都是MSB在前，LSB在后（串口是LSB在前）

8 iic总线和spi总线时钟都是由主设备产生，并且只在数据传输时发出时钟

9 iic总线读写时序比较固定统一，设备驱动编写方便。spi总线不同从设备读写时序差别比较大，因此必须根据具体的设备datasheet来实现读写，相对复杂一些。

总结：

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。