串口、IIC、SPI 通信协议比较

串口： 

全双工

异步

串行发送

发送端 tx  ，接收端 rx

数据帧： 1位起始位  8位数据位  1位奇偶校验位  1位停止位

---

---

---

IIC:

半双工

串行通信

时钟线SCL ，数据线SDA

数据格式： 起始信号 设备地址  从机响应    ...    停止信号

SCL为低时，改变SDA信号，SCL为高时，保持SDA信号稳定供采集

主机如果需要从从机接收一位数据： SDA口切换为输入模式，SCL先拉底持续一段时间，然后再拉高，持续一段时间，开始读取SDA线的信号，为高则代表1，为低则代表0

在标准模式下，SCL的低电平时间tLOW和高电平时间tHIGH需要满足最小要求，比如tLOW≥4.7μs，tHIGH≥4μs，而快速模式下可能分别为1.3μs和0.6μs

因此有些直接把高低电平都取5us

只要SCL的高/低电平时间满足从设备的最小要求，通信即可正常进行，占空比是否对称并不影响协议本身

下面自己画了一个时序图：

标准模式：≤ ‌100 kHz          传感器、EEPROM

快速模式：≤ ‌400 kHz          显示器、高速传感器

---

---

---

---

SPI

全双工

串行通信

MISO  MOSI   CS  SCK

环形缓冲区  导致   主机发一位的同时也接一位

主机想从从机接收一位数据，则需要往从机发送一位任意数据即可

时钟极性和时钟相位

边沿切换和采集数据

SPI时钟占空比由主设备配置决定，协议未强制要求50%，仅需满足最小高/低电平时间‌

低速设备‌：几十kHz 至 1MHz（如传感器、EEPROM）

中速设备‌：1MHz 至 10MHz（如显示屏、ADC/DAC）

高速设备‌：10MHz 至 100MHz+（如高速Flash存储器）   如: W25Q128时钟达80M 

---

---

---

---

FR：徐海涛（hunkxu)