| 协议 | 线数类型 | 信号线组成 | 特点 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| I2C | 标准 2 线 | - SDA（双向数据线） - SCL（时钟线） | - 地址寻址，无需片选线 - 多主多从架构，布线简单 | 低速传感器、EEPROM、RTC |
| 扩展 4 线 | - SDA + SCL - SMBSUS（挂起信号） - SMBALERT（中断信号） | - 非标准扩展（如 SMBus） - 支持电源管理、中断告警 | 智能电池管理、系统监控 | |
| SPI | 标准 4 线 | - MOSI（主发从收） - MISO（主收从发） - SCLK（时钟） - CS（片选） | - 全双工通信，高速传输 - 每新增从设备需增加 1 根 CS 线（线数=3+N） | 高速 ADC/DAC、Flash 存储器 |
| 扩展 6 线（控制信号） | - 标准 4 线 - D/C（数据/命令） - RST（复位） | - 增强设备控制能力 - 直接区分数据与指令，无需额外协议 | OLED 显示屏（如 SSD1306）、TFT 驱动 | |
| 扩展 6 线（QSPI） | - SCLK + CS - IO0~IO3（四数据线，双向） | - 四数据线并行传输，带宽提升 4 倍 - 兼容单线/双线模式 | 高速 QSPI Flash（如 W25Q128）、图像处理 |
关键说明
-
I2C 扩展 4 线：
- 非标准设计，需主从设备支持（如 SMBus）。
- 用于系统级管理（如中断、低功耗挂起）。
-
SPI 扩展 6 线：
- 控制信号扩展：常见于需要硬件控制的设备（如屏幕复位、指令区分）。
- QSPI（Quad SPI）：通过多数据线提升带宽，适用于大容量存储或实时数据传输。
-
线数公式：
- I2C：线数固定（2 或 4），与设备数量无关。
- SPI：线数 = 3 + N（标准模式，N 为从设备数量）或固定 6 线（QSPI 模式）。
应用选择建议
- 低速、多设备、布线简单 ➔ I2C 标准 2 线。
- 高速、少设备、实时性要求高 ➔ SPI 标准 4 线。
- 需硬件控制或超高带宽 ➔ SPI 扩展 6 线（控制信号或 QSPI）。
