一、i2c匯流排

i2c是由Philips公司提出的雙線多主機、同步、半雙工、序列低速率、非差分訊號的通訊匯流排。廣泛應用於傳輸速率要求不高、傳輸距離短的場合，最大優勢是可以在總線上擴充套件多個外圍裝置的支援。如soc外部的各外圍裝置與soc之間的通訊，常見的各種物聯網感測器晶片（如gsensor、溫度、溼度、光強度、酸鹼度、煙霧濃度、壓力等）均使用I2C介面和主SoC進行連線。

雙線多主機：i2c由SCL同步時鐘線以及SDA資料傳輸線兩天通訊線構成（不算地線的話），其通訊雙方有主從之分，且通訊由主機主導，從機只是被動響應。SCL匯流排提供同步時鐘，由通訊主機發起，SDA線為資料匯流排，用以傳輸資料，這兩條匯流排在空閒狀態下都是高電平（這是因為其電路結構為開漏輸出的漏極通過上拉電阻接電源，因此空閒時均為高電平）。一個i2c匯流排結構中可以同時掛接多個機器，每個機器都並聯在SCL和SDA上，每一個機器都可以成為主機/從機，但匯流排在同一個時間點上只能被通訊的兩個主、從機器所佔用，其他機器就處於等待狀態。

同步：主從機通訊是要在SCL訊號下保持同步的，因此為同步通訊。

半雙工：通訊時主機既可以向從機寫，也可以從從機讀，但是由於只有一條資料線，所以讀寫操作不可能同時進行，只能通過分時複用的方式，因此不是全雙工，而是半雙工。

序列低速率：SDA資料線上每次允許傳送的資料長度為8位1位元組，每傳送一位元組資料，資料是依次一位傳輸的，一個位元組資料中高位在前，低位在後，為序列通訊，通訊速率較慢，一般為幾百kbps，高速模式下也只能達到3.4Mbps。

非差分訊號：因為I2C通訊速率不高，而且通訊雙方距離很近，所以使用電平訊號通訊。

通訊的一些機制：

1、唯一地址標識

每一個接入i2c匯流排的裝置都有唯一地址識別符號，由7位二進位制數表示。當主機要與目標裝置通訊時就會廣播目標地址，其他裝置會將目標地址與自身地址相比較，匹配者需要傳送應答訊號以告知主機，其他裝置則處於等待狀態。

2.有效訊號機制

i2c通訊協議規定，當SCL訊號處於高電平時，SDA資料線上的資料是有效資料，此時不允許更改SDA上的資料訊號，當SCL訊號處於低電平時，才允許改變SDA上的資料訊號。

3.起始、停止訊號與應答機制

主機負責傳送通訊起始與停止訊號以啟動、停止本次通訊。起始訊號為：SCL處於高電平時，SDA上的訊號經歷一個由高到低的跳變，這標識著本次通訊開始；SCL處於低電平時，SDA上的訊號經歷一個由低到高的跳變，這標識著本次通訊停止。在主機發出通訊開始訊號後，緊接著會發送由7位目標地址與一位讀寫（0為寫，1為讀）控制位組成的8位資料，其他非主機會將目標地址與自身地址相比較，比較匹配者即為此次通訊的從機方，從機要通過SDA線向主機發送一位資料的應答位（拉低SDA線），然後開始通訊，每次傳送方傳送一位元組長度的資料給接收方，接收方接受後要傳送一位應答位給傳送方。

4、仲裁機制

當同時有多個裝置傳送資料時，有可能出現匯流排資源搶佔現象，此時i2c的線路結構就決定了傳送低電平的裝置有效，因為此時傳送的高電平是無法顯現的，所以傳送高電平的裝置將被隱藏，其資料無效，傳送地電平有效。

二、spi匯流排

spi匯流排協議是由摩托羅拉公司發起的四線單主機、同步、序列、全雙工、較高傳輸速率的傳輸協議。

四線單主機：spi通訊由SCLK同步時鐘線、MISO、MOSI資料線以及ss片選線構成，其通訊雙方有主從之分，通訊由主裝置引導，從裝置被動響應，且只有一臺裝置可作為主裝置，其他裝置均為從裝置，每次通訊主裝置通過片選線來確定從裝置。

同步：主從裝置間的通訊要和SCLK同步時鐘訊號保持同步，SCLK訊號由主裝置發出。因此為同步傳輸。

序列：spi通訊時每次傳輸8位一位元組長度的資料，高位在前，地位在後，為序列通訊。

全雙工：spi通訊中有兩條資料線，MISO和MOSI，可以實現主、從機同時傳送、接受資料，因此是全雙工的。當SPI主裝置想讀/寫［從裝置］時，它首先拉低［從裝置］對應的SS線（SS是低電平有效），接著開始傳送工作脈衝到時鐘線上，在相應的脈衝時間上，［主裝置］把訊號發到MOSI實現“寫”，同時可對MISO取樣而實現“讀”。

spi通訊和i2c通訊相比，傳輸速度較快，一般可達Mbps。

 SPI有四種操作模式——模式0、模式1、模式2和模式3，它們的區別是定義了在時鐘脈衝的哪條邊沿轉換（toggles）輸出訊號，哪條邊沿取樣輸入訊號，還有時鐘脈衝的穩定電平值（就是時鐘訊號無效時是高還是低）。每種模式由一對引數刻畫，它們稱為時鐘極（clock polarity）CPOL與時鐘期（clock phase）CPHA。

［主從裝置］必須使用相同的工作引數——SCLK、CPOL 和 CPHA，才能正常工作。如果有多個［從裝置］，並且它們使用了不同的工作引數，那麼［主裝置］必須在讀寫不同［從裝置］間重新配置這些引數。以上SPI匯流排協議的主要內容。SPI不規定最大傳輸速率，沒有地址方案；SPI也沒規定通訊應答機制，沒有規定流控制規則。事實上，SPI［主裝置］甚至並不知道指定的［從裝置］是否存在。這些通訊控制都得通過SPI協議以外自行實現。例如，要用SPI連線一支［命令-響應控制型］解碼晶片，則必須在SPI的基礎上實現更高階的通訊協議。SPI並不關心物理介面的電氣特性，例如訊號的標準電壓。在最初，大多數SPI應用都是使用間斷性時鐘脈衝和以位元組為單位傳輸資料的，但現在有很多變種實現了連續性時間脈衝和任意長度的資料幀。