為何嵌入式調(diào)試中頻繁使用UART，而SPI和I2C很少被選用？

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1 u; c+ u$ \* A0 r1 {% ~+ x. O7 c1 x# b以下是我的一些看法。
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UART 成為調(diào)試和登錄 Linux 的首選，主要是因?yàn)槠浜?jiǎn)單性、靈活性、廣泛的工具支持和對(duì)實(shí)時(shí)調(diào)試信息的處理能力。
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; J! @9 N9 K4 m* @5 c8 h+ qSPI、I2C 和 USRT 雖然有它們的優(yōu)勢(shì)，但它們更適合于高速數(shù)據(jù)傳輸和外設(shè)通信，而不是用于嵌入式調(diào)試和調(diào)試信息輸出場(chǎng)景。
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UART的簡(jiǎn)單性和普適性
UART 是一種非常簡(jiǎn)單的通信協(xié)議，只需要兩個(gè)引腳（TX、RX），就可以完成數(shù)據(jù)傳輸。
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它是全雙工的，支持同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對(duì)很多調(diào)試工具或開發(fā)板來(lái)說，UART 通常已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)接口，因此不需要額外的硬件設(shè)置。
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6 W! v' G* [# ?2 C6 B# Z' K這種普適性讓 UART 成為調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的首選。
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' n1 u4 H% U+ T" ?/ ~* v  q波特率的靈活性
6 @5 [3 C1 u  i0 B/ P雖然 UART 是異步通信協(xié)議，確實(shí)需要設(shè)定波特率（如 9600、115200 等），但波特率的配置相對(duì)簡(jiǎn)單。

大多數(shù)嵌入式開發(fā)工具（比如串口調(diào)試器、串口終端等）都支持自動(dòng)波特率調(diào)整或者手動(dòng)設(shè)置，并且不需要時(shí)鐘信號(hào)。

相比之下，SPI 和 I2C 都是同步通信協(xié)議，依賴于主設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)，不僅要求額外的引腳，而且對(duì)主從設(shè)備的時(shí)序要求更嚴(yán)格。
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# E) f$ m" @2 o- V+ Y# R0 g& V7 [/ X$ N流行的調(diào)試工具支持UART
絕大多數(shù)嵌入式調(diào)試工具（如 JTAG、SWD 調(diào)試器）以及 Linux 終端應(yīng)用（如 Minicom、PuTTY 等）都天生支持 UART 接口。

這使得調(diào)試過程更加便捷，無(wú)需為其他通信協(xié)議開發(fā)額外的調(diào)試工具或庫(kù)。

+ N7 X, m8 E: I. u9 A( JUART 可以直接通過標(biāo)準(zhǔn)串口登錄 Linux，這也是為什么它被廣泛應(yīng)用于調(diào)試和登錄 Linux 的原因。
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UART更適合調(diào)試場(chǎng)景
UART 異步通信的特點(diǎn)讓它非常適合串行打印調(diào)試（如 printf 調(diào)試）。
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9 {, Q# c' R# W" P5 {; {& N# W  Q調(diào)試時(shí)，你只需不斷發(fā)送文本數(shù)據(jù)，UART 接口可以很自然地處理這些異步數(shù)據(jù)流，調(diào)試過程中不會(huì)因?yàn)閬G掉時(shí)鐘同步而出錯(cuò)。
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SPI、I2C 等同步協(xié)議則需要嚴(yán)格的時(shí)鐘同步，且這些協(xié)議設(shè)計(jì)上是為數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化的，而不是為文本輸出設(shè)計(jì)的，所以調(diào)試信息的實(shí)時(shí)性和靈活性較差。
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. e/ q$ _, ?9 a' E" e/ pSPI、I2C 復(fù)雜度較高
SPI 和 I2C 設(shè)計(jì)之初是為了多設(shè)備間的高速數(shù)據(jù)傳輸。SPI 需要 4 根線（MISO、MOSI、SCK、SS），I2C 則需要 2 根線（SCL、SDA），它們的調(diào)試接口需要特定的硬件和協(xié)議棧支持，并且與 UART 相比，不適合頻繁的控制和狀態(tài)查詢。

8 w: B5 h; C% \9 c3 k. s此外，這些接口通常用于傳輸傳感器或外設(shè)的數(shù)據(jù)，而不是用于系統(tǒng)底層調(diào)試。
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6 j$ S9 v. P4 Z2 Z) p3 B( V# J1 I同步協(xié)議的時(shí)序和復(fù)雜性問題
SPI 和 I2C 是同步協(xié)議，需要精確的時(shí)鐘同步。

8 l4 X2 e3 |1 Z8 s調(diào)試過程中，如果時(shí)鐘出現(xiàn)偏差或者噪聲干擾，調(diào)試數(shù)據(jù)很可能會(huì)出錯(cuò)。
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尤其是 I2C，數(shù)據(jù)傳輸速度較慢，并且有一定的從設(shè)備地址限制，這使得它不適合快速調(diào)試和實(shí)時(shí)輸出。

6 ^, Z7 {* }+ j: i& f& {: |而 UART 在調(diào)試中，因?yàn)闊o(wú)需時(shí)鐘信號(hào)，即便波特率設(shè)置不準(zhǔn)，通常也只是影響速度，數(shù)據(jù)的完整性通常能保證。


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