UART、I2C、SPI都是常見的低速板級通信協議，目前主流的SoC都內置了這些通訊協議的控制器，同樣，各種傳感器、Touch控制器、指紋模塊、藍牙模塊、WIFI模塊也都兼容這三種通信方式的一種或幾種。

下面分別說下：

UART

UART一般由TXD、RXD、GND三根線組成，是一種異步傳輸協議。

無論是主機還是從機，均可以自由發送數據，但是由于UART總線并沒有時鐘線，所以需要提前約定對應的波特率，這是一種很簡單的傳輸協議。

I2C

I2C是兩根線，SDA（數據）和SCL（時鐘），也是一種同步傳輸協議。主機在發送開始信號之后，先發送7個比特的地址位和1個比特的讀寫位，每個從機有自己的I2C地址，當發現該條指令是發給自己的時候，拉低SDA線（即回復ACK信號），然后主機發送或接收數據，完成傳輸。傳輸完成之后，主機發送停止位，完成該次傳輸。

SPI

SPI是四根線，分別是CS（片選）、MOSI（主發從收）、MISO（從發主收）、CLK（時鐘），是一種同步傳輸協議。主機送出CLK信號，主機到從機的數據在MOSI線上傳輸，從機到主機的數據在MISO線上傳輸。在啟動傳輸之前，需要先拉低（一般是這樣，也有各別芯片是CS高有效）對應從機的CS管腳，在傳輸完成之后，再拉高CS管腳，從機的SPI Slave模塊進入休眠。

使用場景

首先，I2C和SPI都是同步協議，都有時鐘信號，在一條總線上也都可以掛多個從設備，但是I2C的從設備是通過地址來區分的，SPI的從設備是通過片選線來區分的，所以SPI總線上，每多掛一個從設備，就要多用一個線作為片選線，而I2C則不用，只要地址不沖突，可以隨便掛設備。

但是，I2C總線速度一般普遍慢于SPI，I2C一般的速度是100kbs、400kbps和1Mbps，而SPI的速度可以在幾Mbps，也可以10+Mbps。所以看使用場合，低速的話，I2C就挺合適的，如果速度快一些，則一般都要選用SPI。另外，I2C總線的管腳都是開漏輸出，必須外接上拉電阻，阻值可以根據總線速度來推算，一般我們常用400kbps傳輸速率，上拉電阻選用2.2K。

UART和SPI、I2C不同，他是異步傳輸的，一般來說傳輸速度比較慢，傳統的傳輸速度一般在115200bps或以下，不過現在大部分UART控制器也能支持到4Mbps或者8Mbps了。UART目前最常用的就是調試接口，因為UART比較簡單，所以CPU輸出log一般都通過一個UART口來輸出。