一、spi

SPI 是英语Serial Peripheral interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口，是同步传输协议，特征是：设备有主机（master）和从机（slave）的区分，主机在通讯时发送时钟信号。

SPI 的信号： CS： 从机片选信号，表示主机将于该选定的从机通讯。低电平有效。在多从机的系统中，主机控制多条 CS 信号线，每条连接到一个从机。

SCK： 串行时钟线，从主机连接到每一个从机。 MOSI： 主出从入数据线。SPI 的数据线上，数据是单向的。因此需两条信号线。

MISO： 主入从出数据线。 在 SPI 系统中，只允许有一个主机。如果主机在工作时发现任何 CS 线被其他设备拉低，将报告一个系统错误，并退出运行。

 二、I2C

一种双向的同步串行总线，是半双工，而不是全双工 ，同一时间只可以单向通信。IIC协议首先是发送从机硬件地址，然后发送命令，再发送数据/寄存器编号或者读取数据。IIC协议可以多字节连续读写数据。

I2C 的特点和信号： I2C 也可以是多从系统，它是通过地址信息来选择从机的。因此，它去了片选信号线。 I2C 允许在同一系统中有多个主机，他通过一套仲裁协议来解决主机的冲突。在一个系统中，允许设备在主机和从机间转换角色。

SCL： 时钟信号线。

SDA： 数据信号线。 I2C 通过复杂的协议减少了连接线，并允许多主多从。但它的代价是低的传输速度。

I2C 定义的传输模式：

* 标准模式：最高 100kbit/s，双向；

* 快速模式：最高 400kbit/s，双向，兼容标准模式；

* 快速模式Plus：最高 1Mbit/s，双向，兼容前两种模式；

* 超级快速模式：最高 5Mbit/s，单向（主机只发送），不兼容，不支持多主。 在实际使用中，主要是标准模式和快速模式。

三、UART与 USART

UART 是一种异步串行通讯协议，它通过收发双方精准的本地时钟来定时采样或切换信号电平。 UART 的收发双方是一对一的，且无主从之分。任何一方都可以在任何时刻发送数据。 UART 的双方必须采用事先约定的相同“波特率”（定时标准）来通讯。目前也有一些接收方通过对固定信号的检测来确定波特率的技术，但应用不广泛。

UART 的信号：

RXD： 接收信号线 TXD：

发送信号线 通讯的双方是将此二线交叉对接的。

USART 是对 UART 的扩展。它除了支持异步传输之外，也支持同步传输。但目前较少应用。

 四、PCIe

PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)是继ISA和PCI总线之后的第三代I/O总线，是一种高速串行计算机扩展总线标准。 与PCI总线不同，PCIe总线使用端到端的连接方式，在一条PCIe链路的两端只能各连接一个设备，这两个设备互为是数据发送端和数据接收端。PCIe总线除了总线链路外，还具有多个层次，发送端发送数据时将通过这些层次，而接收端接收数据时也使用这些层次。PCIe总线使用的层次结构与网络协议栈较为类似。

参考：

SPI原理超详细讲解---值得一看_Z小旋的博客-CSDN博客

pCIe 是什么 ? -- 基本知识_qqliyunpeng的博客-CSDN博