作為一名優(yōu)秀的硬件工程師，相信在設(shè)計(jì)圖紙和寫程序的過(guò)程中，I2C和SPI芯片肯定是十分常見的，而且在許多項(xiàng)目這兩者是比不可少的。那到底什么是IIC和SPI呢？今天小編就和大家分享一下。

　　對(duì)于許多初學(xué)者而言，包括小編在剛開始接觸單片機(jī)的時(shí)候，經(jīng)常聽到同事說(shuō)起I2C和SPI，但是一直不知道是什么意思。其實(shí)I2C和SPI和單片機(jī)的串口或者CAN一樣都是一種通信接口，而且都是有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議的，只是它們的時(shí)序不同，僅此而已。

　　在實(shí)際的使用過(guò)程中，用I2C的芯片最常見的是EEPROM芯片，比如AT24CXX系列。使用SPI通信的芯片一般外置FLASH芯片，藍(lán)牙芯片，RFID等等。

　　I2C通信需要用到兩個(gè)引腳：。SCL表示的是時(shí)鐘引腳，SDA表示的是數(shù)據(jù)引腳。如下圖所示。

　?。ㄉ厦娴膱D表示的是EEPROM芯片）

　?。ㄉ厦娴膱D表示的是時(shí)鐘芯片）

　　SPI通信需要4個(gè)引腳：SPI_CS，SPI_SCK，SPI_MOSI，SPI_MISO。SPI通信芯片的引腳名稱一般都是這種寫法，例如SPI_MOSI表示的意思就是“主機(jī)輸出從機(jī)輸入”主機(jī)一般就是指我們的單片機(jī)，從機(jī)是指待操作的芯片。

　　SPI標(biāo)準(zhǔn)的通信過(guò)程是：先把片選SPI_CS引腳拉低，SPI_SCK引腳輸出時(shí)鐘，然后就可以在SPI_SMOSI引腳上輸出數(shù)據(jù)，同時(shí)可以在MISO上獲得數(shù)據(jù)了。

　?。ㄏ旅孢@幅圖是一個(gè)SPIFLASH的芯片，芯片引腳和標(biāo)注的名稱意思一致）

　　目前市場(chǎng)上常見的單片機(jī)中，大部分使用的都是帶有I2C口和SPI口的，有的還有有可能還會(huì)有好幾個(gè)I2C口和SPI口。比如現(xiàn)在比較流行的STM32，F(xiàn)reescale，NXP，PIC等單片機(jī)。但是有的單片機(jī)本身不帶硬件I2C口和SPI口的，也可以通過(guò)模擬的方式通信。并且對(duì)于新手而言，學(xué)習(xí)一下用普通引腳模擬是十分有必要的，以為這樣對(duì)他們的通信本質(zhì)理解更深刻。

　　在實(shí)際的通信全程中，其實(shí)單片機(jī)就是要控制相應(yīng)引腳的高低電平，或者檢測(cè)輸入引腳的高低電平的過(guò)程。IIC和SPI就是控制引腳的高低電平，本質(zhì)上和點(diǎn)燈沒什么區(qū)別，只是在時(shí)序上有標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　IIC中是用兩條線來(lái)通信，一條時(shí)鐘線（SCK），一條數(shù)據(jù)線（SDA）。時(shí)鐘線用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，再說(shuō)的直接一點(diǎn)，就是把引腳變高變低的信號(hào)，用延時(shí)函數(shù)來(lái)確定頻率。如下圖：這就是個(gè)時(shí)鐘信號(hào)

　　比如我們規(guī)定，在SCK高電平時(shí)，讀取SDA的電平，連續(xù)8個(gè)SCK讀一個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)的那一端，在檢測(cè)到低電平的時(shí)候，就把要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照位體現(xiàn)在數(shù)據(jù)引腳上面。例如一個(gè)數(shù)據(jù)：0x88，寫成二進(jìn)制以后就是10001000。我們來(lái)看一下傳輸這個(gè)數(shù)據(jù)的過(guò)程：從機(jī)檢測(cè)時(shí)鐘引腳，檢測(cè)到一個(gè)下降沿（就是從高電平落到了低電平），就把要發(fā)送的數(shù)據(jù)的bit7體現(xiàn)在數(shù)據(jù)引腳上，例如10001000的bit7是1，就把數(shù)據(jù)引腳變高電平，主機(jī)在時(shí)鐘引腳的高電平，檢測(cè)這個(gè)數(shù)據(jù)引腳，把這個(gè)位記錄下來(lái)，從機(jī)再次發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘引腳的下降沿后，再把數(shù)據(jù)的bit6體現(xiàn)在數(shù)據(jù)引腳上，由于10001000的bit6是0，所以從機(jī)把數(shù)據(jù)引腳拉低，然后當(dāng)時(shí)鐘引腳為高電平的時(shí)候，主機(jī)檢測(cè)數(shù)據(jù)引腳的高低電平，再把bit6記錄下來(lái)，……以此8次，就可以把一個(gè)字節(jié)由從機(jī)傳輸?shù)街鳈C(jī)了。是不是很簡(jiǎn)單呢？

　　SCK的速率，是指數(shù)據(jù)傳輸?shù)目炻?，通過(guò)控制SCK電平之間的時(shí)間間隔就可以。

　　I2C通信，SPI通信，只不過(guò)是在我剛才講的例子上面，又多了一些協(xié)議內(nèi)容。具體的協(xié)議，你們隨便找一個(gè)I2C和SPI通信接口的芯片看一下時(shí)序圖就可以了。我們要做的，就是用單片機(jī)的引腳，把它的時(shí)序做出來(lái)。