I2c和SPI区别

SPI--Serial Peripheral Interface,串行外围设备接口,是Motorola公司推出的一种同步串行通讯方式,是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,与SPI有关的软件就相当简单,使CPU有更多的时间处理其他事务。
I2C--INTER-IC串行总线的缩写,是PHILIPS公司推出的芯片间串行传输总线。它以1根串行数据线(SDA)和1根串行时钟线(SCL)实 现了双工的同步数据传输。具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线 上,通过地址来识别通信对象。


 SPI通常有SCK时钟,STB片选,DATA数据信号三个信号。 I2C通常有 SDA数据和SCL时钟两个信号。


SPI和IIC是2种不同的通信协议,现在已经广泛的应用在IC之间的通信中。并且不少单片机已经整和了SPI和IIC的借口。但像51这种不支持SPI和IIC的单片机,也可以用模拟时钟的工作方式进行SPI和IIC的通信的。


IIC 接口的协议里面包括设备地址信息,可以同一总线上连接多个从设备,通过应答来互通数据及命令。但是传输速率有限,不能实现全双工,不适合传输很多的数据。 SPI 有3线跟4线两种,4线的话,就是多了一条叫SDC的线,用来告知从设备现在传输的是数据还是指令。这个接口较快,可以传输较连续的数据。SPI要想连接多个从设备,就需要给每个从设备配备一根片选信号。如果要可以实现全双工,也是需要多加一根数据线。


SPI总线比IIC总线的速度快! IIC总线比SPI总线通讯线少!

### I2C SPI 通信协议的区别 #### 协议结构差异 I2C 是一种两线制串行总线,使用 SDA(数据线) SCL(时钟线)来实现多设备间的通信[^3]。相比之下,SPI 使用四条信号线:MOSI(主机到从机的数据)、MISO(从机到主机的数据)、SCLK(时钟信号),以及一条片选信号 CS/SS(用于选择特定的从设备)。这种设计使得 SPI 更适合一对一或多主一从的应用场景,而 I2C 则更适合多主多从的情况。 #### 同步机制对比 在同步方面,SPI 的同步由主机通过 SS(Slave Select)引脚控制。当 SS 被拉低时,表示一次数据传输开始;而在 I2C 中,则利用 START 条件(SDA 在 SCL 高电平时从高变低)作为同步事件的标志[^3]。因此,在仅需两条导线的情况下,I2C 可以完成复杂的地址寻址与数据交换操作。 #### 数据速率考量 通常来说,由于 SPI 不涉及应答位并且支持全双工模式,其理论最高速度往往高于 I2C 。然而实际应用中的最大频率还取决于具体硬件平台及其电气特性限制[^2]。 #### 地址管理方式 值得注意的是,I2C 支持广播功能并允许在同一总线上挂载多个主控器;每一个连接至该总线上的器件都必须拥有唯一地址以便识别身份.与此相反,SPI 并不内置任何针对外设编址的方法,这意味着如果要在单个系统里接入超过一个相同类型的外围组件的话,就需要额外增加独立的选择线路. ```python # Example Python Code Demonstrating Basic Setup for Both Protocols Using PySerial Library import smbus from time import sleep def i2c_example(): bus = smbus.SMBus(1) # Use /dev/i2c-1 address = 0x48 # Address of device connected via I2C while True: value = bus.read_byte_data(address, 0) # Read one byte from register at addr=0 print(f"I2C Value: {value}") sleep(1) if __name__ == "__main__": try: i2c_example() except KeyboardInterrupt: pass ``` ```python import spidev import time def spi_example(): spi = spidev.SpiDev() spi.open(0, 0) # Open connection to CE0 pin on Bus 0 spi.max_speed_hz = 1000000 msg_to_send = [0xAA] response = spi.xfer(msg_to_send) print("Response:",response) spi_example() ```
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