【杂谈】SPI与IIC的区别

        本篇，我们将讲分别介绍一下SPI与IIC通信的原理与应用，然后再讲一下这两者的区别。

SPI通信

SPI通信原理

SPI（Serial Peripheral Interface）是一种高速的、全双工、同步的通信协议，通常由一个主设备和一个或多个从设备组成。

原理：

1. SPI通信至少需要四根线：SCLK（时钟线）、MOSI（主设备输出从设备输入）、MISO（主设备输入从设备输出）和SS/CS（从设备选择/片选线）；
2. 通信由主设备控制，通过SCLK提供时钟信号；
3. 数据传输在时钟的上升沿或下降沿进行，具体取决于配置；
4. 主设备通过SS/CS线选择要通信的从设备；
5. MOSI和MISO线上传输的数据是同步的。

SPI通信应用:

SPI通信由于其高速和简单的特性，广泛应用于以下场景：

1. EEPROM、Flash、铁电（FRAM）等存储设备的接口；
2. ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）等模拟接口；
3. 以太网、USB、LCD等设备的控制接口；

IIC通信

IIC（Inter-Integrated Circuit）是一种多主多从的半双工通信协议，它只需要两根线：SDA（数据线）和SCL（时钟线）。

原理：

1. IIC使用SDA线传输数据，SCL线传输时钟信号；
2. 数据传输在SCL的上升沿采样，在下降沿改变；
3. IIC设备通过唯一的7位或10位地址进行识别；
4. 支持多主多从通信，设备可以在没有主设备控制的情况下产生时钟信号；

IIC通信应用

IIC通信由于其灵活性和低引脚数的特性，广泛应用于以下场景：

1. PCB上芯片之间的通信，例如温度传感器、加速度计等；
2. 系统管理，如电源管理IC；
3. 连接多种类型的从设备，如RTC实时时钟、音调发生器等；

SPI与IIC的区别

1. 速度：SPI通常比IIC快，因为它有专用的时钟线和数据线；
2. 线路数量：SPI至少需要四根线，而IIC只需要两根线；
3. 距离：IIC由于是开漏输出，更适合长距离通信；
4. 复杂性：SPI协议相对简单，而IIC协议较为复杂，支持多主多从通信；
5. 寻址方式：SPI通过片选线选择从设备，而IIC通过设备地址进行寻址；
6. 全双工/半双工：SPI是全双工通信，可以同时发送和接收数据；IIC是半双工，同一时间只能发送或接收数据；

下一篇，我们将介绍一下SPI与IIC的时序，实操可以先拿图灵哥2.4寸屏和拓展板练一下手，板子上搭载了多个IIC的传感器，2.4寸屏则采用了SPI的通信时序，更直观的感受到SPI与IIC的区别。相关程序请参考之前发布的文章。