SPI,UART,JTAG,I2C,CAN常用串行协议比较

SPI（serial peripheral bus）：

与并行总线相比的优点：1. 更低的元件成本， 2. 更小的PCB，3. 简化设计， 4. 较低的功耗

不足之处：串行总线是一根数据线传输数据，通常会是一根数据传输输入，一根输入；而并行总线的优点是同时会有多根数据线分别负责数据的输入和输出

特点：数据由SO输出, 由SI输入，clk由master发出，可同时在SI和SO上进行数据的收发，但是数据只能在主从之间进行而不能在从与从间进行，在结构上包括SPI device包括了clk，so，si以及使能信号，有些厂家还设有SPI总线总裁端，但是这不是SPI总线规范所要求必须的。可执行速率高至1Mbit/s的数据全双工传输率。

UART-通用异步收发器

UART总线是异步串口，因此结构比较复杂很多，一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成，硬件上由两根线，一根用于发送，一根用于接收。如果用通用IO口模拟UART总线，则需一个输入口，一个输出口。

UART常用于控制计算机与串行设备的芯片。有一点要注意的是，它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。

I2C/IIC- Inter IC bus：

传输速度：standard I2C可达100kbps，fast I2C可达400kbps，high speed I2C可达3.4Mbps。

只有两线通信，SCL和SDA，SCL负责时钟和wait，SDA负责address和data，两线均是双向OC结构，所以是需要外部上拉电阻的。由于只有一条数据线SDA，所以也就不能实现全双工通信！

I2C没有地址选通信号，所以只能在使用之前对其唯一编址，地址编址可多达127个。

JTAG- joint test action group，又名JTAG Boundary Scan。

主要有以下用途：1. PCB assembly test，PCB组装测试，检测元件和PCB的电气连接是否有问题，2. 开发工具（用于in circuit emulator）， 3. 用于系统debug（提供一个进入系统的“后门”）， 4. 测试器件的内部电路

通常JTAG用于pin数相对较多的device上，而I2C和SPI则是在high pin count（如微控制器）和low pin count（如ADC）上都会出现.

在数据传输方式上：JTAG的数据采用的是环形连的的方式在总线TCLK和TMS的控制下进行，通常是将一个JTAG controller连接在JTAG connector上，由JTAG的TDI发出串行数据至第一个device的TDI上，再从第一个device的TDO发送数据至第二个device的TDO，如此传输至最后一个device上，并由其TDO回送至CONTROLLER的TDO端形成一个环形连（daisy chain）！

JTAG包括：TCK, TMS, TDI ,TDO以及RST(可选)！

CAN总线

      已被公认为是最有前途的几种现场总线之一。因其高性能价格比、实现简单等突出优点深得越来越多的研发人员的青睐。
现场总线是当今自动化领域技术发展热点之一。它出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠数据通信提供了强有力技术支持。CAN(Controller Area Network)属于现场总线范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制串行通信网络。较之目前许多RS-485基于R线构建分布式控制系统而言，基于 CAN总线分布式控制系统在以下方面具有明显优越性：
首先，CAN控制器工作于多主方式，网络中各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构逐位仲裁方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同节点同时接收到相同数据，这些特点使得CAN 总线构成网络各节点之间数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统可靠性和系统灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询方式进行，系统实时性、可靠性较差；
其次，CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250 两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS- 485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点现象。而且CAN节点在错误严重情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。
而且，CAN具有完善通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是只仅仅有电气协议RS-485所无法比拟。另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点一种已形成国际标准现场总线。这些也是目前 CAN总线应用于众多领域，具有强劲市场竞争力重要原因