作為一名優(yōu)秀的硬件工程師，相信在設(shè)計圖紙和寫程序的過程中，I2C和SPI芯片肯定是十分常見的，而且在許多項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。

　　對于許多初學(xué)者而言，包括小編在剛開始接觸單片機的時候，經(jīng)常聽到同事說起I2C和SPI，但是一直不知道是什么意思。其實I2C和SPI和單片機的串口或者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，只是它們的時序不同，僅此而已。

　　在實際的使用過程中，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通信需要用到兩個引腳：。SCL表示的是時鐘引腳，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表示的是時鐘芯片）

　　SPI通信需要4個引腳：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“主機輸出從機輸入”主機一般就是指我們的單片機，從機是指待操作的芯片。

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

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

　　目前市場上常見的單片機中，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有好幾個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。但是有的單片機本身不帶硬件I2C口和SPI口的，也可以通過模擬的方式通信。并且對于新手而言，學(xué)習(xí)一下用普通引腳模擬是十分有必要的，以為這樣對他們的通信本質(zhì)理解更深刻。

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

　　IIC中是用兩條線來通信，一條時鐘線（SCK），一條數(shù)據(jù)線（SDA）。時鐘線用來產(chǎn)生一個脈沖，再說的直接一點，就是把引腳變高變低的信號，用延時函數(shù)來確定頻率。如下圖：這就是個時鐘信號

　　比如我們規(guī)定，在SCK高電平時，讀取SDA的電平，連續(xù)8個SCK讀一個字節(jié)。數(shù)據(jù)的那一端，在檢測到低電平的時候，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。例如一個數(shù)據(jù)：0x88，寫成二進(jìn)制以后就是10001000。我們來看一下傳輸這個數(shù)據(jù)的過程：從機檢測時鐘引腳，檢測到一個下降沿（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，主機在時鐘引腳的高電平，檢測這個數(shù)據(jù)引腳，把這個位記錄下來，從機再次發(fā)現(xiàn)時鐘引腳的下降沿后，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，所以從機把數(shù)據(jù)引腳拉低，然后當(dāng)時鐘引腳為高電平的時候，主機檢測數(shù)據(jù)引腳的高低電平，再把bit6記錄下來，……以此8次，就可以把一個字節(jié)由從機傳輸?shù)街鳈C了。是不是很簡單呢？

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

　　I2C通信，SPI通信，只不過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I2C和SPI通信接口的芯片看一下時序圖就可以了。我們要做的，就是用單片機的引腳，把它的時序做出來。