UART、I2C、SPI是三种常用的嵌入式系统和电子设备间的通信协议，它们各自有不同的特性和应用场景。
共同点：
- 串行通信：这三种协议都是用于在设备间进行串行数据传输，即数据按位顺序传输。
- 广泛应用：它们都在嵌入式系统、传感器网络、微控制器通信等领域有着广泛的应用。
- 控制信号：都包含了控制信号线，用于同步或指示数据传输的状态。
不同之处：
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
- 异步通信：UART是一种异步串行通信协议，不需要时钟信号线，双方通过约定的波特率自动同步。
- 线路数量：最少需要两根线（TX发送和RX接收），加上地线GND共三根。
- 全双工：支持同时发送和接收数据。
- 应用：适用于远距离、低速、对实时性要求不高的通信场景，如PC与外设（如打印机、调制解调器）之间的通信。
I2C (Inter-Integrated Circuit)
- 同步半双工：I2C是一种同步通信协议，需要时钟信号SCL来同步数据传输，且在同一时刻只能进行发送或接收操作。
- 线路数量：最少需要两根线（SCL时钟和SDA数据），外加地线共三根，但可通过总线扩展连接多个设备。
- 主从结构：具有明确的主从设备角色，一个主设备可以控制多个从设备。
- 应用：适合于板载设备间的短距离、低速通信，如传感器、EEPROM、显示驱动等设备在单片机系统中的通信。
SPI (Serial Peripheral Interface)
- 同步全双工：SPI也是同步通信协议，有独立的时钟线SCK，支持同时全速发送和接收数据。
- 线路数量：四线模式是最常见的（SCK时钟、MISO主入从出、MOSI主出从入、SS片选），但根据需求可减少线数。
- 灵活性高：没有固定的主从架构限制，理论上任何设备都可以作为主设备。
- 应用：适用于高速、短距离的数据传输，如存储器（Flash）、ADC/DAC、显示驱动等设备与微控制器的通信。
适用场景总结：
- UART：适用于对实时性要求不高、传输距离相对较远的场合，如远程控制、简单设备间通信。
- I2C：适合于设备密度高、空间受限的环境，如电路板上的传感器和微控制器之间的通信。
- SPI：在需要高速数据交换和系统内部通信时更为合适，尤其是在那些对数据传输速率有较高要求的场景。
