演示I2C、SPI、UART的通信过程

** 到目前为止，I2C、SPI和UART等仍然是电子嵌入式设备中最常用的通信协议。本文将剖析这三种协议，让大家清楚、直观地了解它们的功能、优点和局限性，并辅以GIF动图展示。**
一、I2C协议

I2C是一种串行通信协议，通常用于连接低速设备，如传感器、存储器和其他外设。它使用两根线（SCL和SDA）来实现双向通信，具有地址定向性和主从模式。
优点：
多设备支持：I2C支持多个设备连接到同一总线上，每个设备都有唯一的地址。
简单：I2C协议相对简单，易于实现和调试。
低功耗：在空闲状态时，I2C总线上的器件可以进入低功耗模式，节省能量。
缺点：
速度较慢：I2C通信速度较低，适用于低速设备。
受限制：I2C的总线长度和设备数量受到限制，过长的总线可能导致通信问题。
冲突：当多个设备尝试同时发送数据时，可能会发生冲突，需要额外的冲突检测和处理机制。
应用案例：
就其应用而言，连接方面，I2C在需要简单且经济的通信环境中表现出色。它尤其擅长在小型传感器、LCD屏幕和RTC（实时时钟）模块中使用。
此外，I2C由于其在紧凑电路中的效率，在温度控制设备、电池管理系统和LED控制器中很有用。但在需要快速或长距离数据传输的项目中，最好选择其他协议。

二、SPI协议
SPI（串行外设接口）以其高速度而著称，使其成为快速通信的首选。与I2C不同，SPI使用四线工作：MISO（主输入从输出）、MOSI（主输出从输入）、SCK（串行时钟）和SS（从选择），允许全双工通信（发送和同时接收）。尽管简单且速度快，但SPI比I2C需要更多的引脚，这可能是电路设计中需要考虑的一个因素。
优点：
高速：SPI通信速度较快，适用于对速度要求较高的应用。
全双工：SPI支持全双工通信，可以同时进行数据发送和接收。
简单：SPI的通信协议相对简单，适用