SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)是一种串行通信协议,用于微控制器与外部设备(如传感器、显示屏、存储器等)之间的数据传输。因此,SPI 是 串行接口,而不是并行接口。
SPI接口与串口(如UART)的区别:
1. 数据传输方式:
- SPI:属于串行通信协议,它通过4根线(MOSI、MISO、SCK、SS)进行数据的同步传输,其中数据在两端之间按位依次传输。
- 串口(UART):也是串行通信协议,但它通常使用两根线(TX 和 RX)进行异步通信,数据按字节传输。
2. 通信模式:
- SPI:通常是 全双工(双向通信同时进行),可以在同一时间内发送和接收数据。
- 串口(UART):通常是 半双工 或 单工(一端发送数据,另一端接收数据),不过也可以通过某些特定硬件或协议实现全双工。
3. 线缆数目:
- SPI:需要至少4根线:
- MOSI(主机输出,外设输入)
- MISO(主机输入,外设输出)
- SCK(时钟线)
- SS(片选,控制与外设的连接)
- 串口(UART):只需要2根线:
4. 传输速度:
- SPI:通常可以提供较高的传输速度,适用于高速数据传输。
- 串口(UART):相比SPI,通常速度较低,尤其是在较长距离和较低波特率下。
5. 同步与异步:
- SPI:属于 同步 通信协议,即数据的传输依赖于时钟信号(SCK),主设备与从设备的时钟同步。
- 串口(UART):属于 异步 通信协议,它不依赖于时钟信号,而是通过波特率来同步发送和接收数据。
6. 通信设备数量:
- SPI:支持多个从设备,可以通过片选线(SS)来选择哪个外设进行通信。SPI通常是一个主设备和多个从设备。
- 串口(UART):通常是一对一通信,即一个发送端和一个接收端。
7. 复杂度:
- SPI:协议相对简单,但由于需要多条线和多个设备的管理,它的硬件实现可能会稍微复杂一些。
- 串口(UART):协议实现较为简单,硬件要求较少,但速度和性能可能不如SPI高。
总结:
- SPI 是一种 同步串行通信 协议,支持全双工数据传输和多个从设备,适用于高速度和复杂的设备连接。
- 串口(如UART) 是一种 异步串行通信 协议,通常用于较为简单的点对点数据传输,速度较低,但实现简单。