SDI、PDI、UART，I2C，SPI 接口总结

SDI、PDI

SDI:Serial Digital Interface,串行数字接口。 PDI:Parallel Digital Interface,并行数字接口（PDI涵盖了SPI或者EMIF异步16）

 

UART

一直好奇UART 一根线就能通信的背后原理，看了一些文章，其实一直没说到根本原因，uart抛开了clock 信号，如果采用常规方式进行采样，在接收端无法定位数据信号的起始点和结束点，也就无从判决数据信号的真实电平，所以，与其他接口的区别在于，uart信号在接收端需要通过过采样进行电平判决，也正因为此，在享受到uart 单信号线便利的同时，引入了相应的缺点：

传输速率不能过高： 通过过采样的方式将引入噪声，降低信噪比，根据香农定理，其信道容量也相应下降。

 

I2C

I2C 是单工通信协议，以其信号线简单，广泛应用于低速率数据传输或者是控制信号传输，拓扑结构：
master–>slave0
+++++–>slave 1
+++++–>slave 2
….
+++++–>slave n
多slave拓扑通过slave address 进行区分

写入过程：
1. master发送起始位
2. master发送设备地址和写选择位，slave 发送ack信号
3. master发送内部寄存器地址，slaveack信号
4. master发送数据，
5. mater发送停止位读取过程：
1. master 发送起始位
2. master 发送slave 地址+写选择位
3. 发送内部寄存器地址
4. 发送起始位，restart
5. 发送slave 地址和读选择位
6. 读取数据

SPI

SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交 换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接 接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线 SS(有的SPI接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI)。
　　SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。
　　（1）SDO – 主设备数据输出，从设备数据输入
　　（2）SDI – 主设备数据输入，从设备数据输出
　　（3）SCLK – 时钟信号，由主设备产生
　　（4）CS – 从设备使能信号，由主设备控制
　　其中CS是控制芯片是否被选中的，也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时（高电位或低电位），对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。
　　接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的，这里先要知道SPI是串行通讯协议， 也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因，由SCK提供时钟脉冲，SDI，SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线，数据在时钟上升沿或下降沿时改变，在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输，输入也使用同样原理。这样，在至少8次时钟信号的改变 （上沿和下沿为一次），就可以完成8位数据的传输。

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