UART、SPI、IIC是經常用到的幾個數據傳輸標准，下面分別總結一下：
UART（Universal Asynchronous Receive Transmitter）：也就是我們經常所說的串口，基本都用於調試。
主機和從機至少要接三根線，RX、TX和GND。TX用於發送數據，RX用於接受數據（收發不是一根線，所以是全雙工方式）。注意A和B通信A.TX要接B.RX，A.RX要接B.TX（A用TX發B當然要用RX來收了！）
如果A是PC機，B是單片機，A和B之間還要接一塊電平轉換芯片，用於將TTL/CMOS（單片機電平）轉換為RS232（PC機電平）。因為TTL/CMOS電平范圍是0~1.8/2.5/3.3/5V(不同單片機范圍不同)，高電壓表示1，低電壓表示0。而RS232邏輯電平范圍-12V~12V，-5~-12表示高電平，+5~+12V表示低電平（對！你沒有聽錯）。為什么這么設置？這就要追溯到調制解調器出生時代了，有興趣自己去查資料！
數據協議：以PC機A給單片機B發數據為例（1為高電平，0為低電平）：A.TX to B.RX。剛開始B.RX的端口保持1，當A.TX發來一個0作為起始位告訴B我要發數據了！然后就開始發數據，發多少呢？通常一次是5位、6位、7位、8位，這個雙方事先要用軟件設置好。PC機一般會用串口助手設置，單片機會在uart的驅動中設置。一小幀數據發送完了以后，A.TX給個高電平告訴B.RX我發完了一幀。如果還有數據，就再給個0然后重復上一步。如果雙方約定由校驗位，還要在發停止位1之前發送個校驗位，不過現在一般都不需要校驗位了，因為出錯的概率太小了，而且一般用於調試。
一般在串口助手上還有個RTS/CTS流控選項，也叫握手，我從來沒用過。搬一段我能理解的介紹：RTS（請求發送），CTS（清除發送）。如果要用這兩個功能，那就至少要接5根線：RX+TX+GND+RTS+CTS。當A要發送數據時，置RTS有效（可能是置1），告訴B我要發送數據了。當B准備好接受數據后，置CTS有效，告訴A你可以發了。然后他們就實現了兩次握手！挺耽誤時間是不是？這個RTS還可以當電源使用，如果你不用它的握手功能，且電源電流在50mA以下時，就可以把它置為高電平可以當電源用喔~！
SPI（Serial Peripheral Interface, 同步外設接口）是由摩托羅拉公司開發的全雙工同步串行總線，該總線大量用在與EEPROM、ADC、FRAM和顯示驅動器之類的慢速外設器件通信。
SPI是一種串行同步通訊協議，由一個主設備和一個或多個從設備組成，主設備啟動一個與從設備的同步通訊，從而完成數據的交換。SPI 接口由SDI（串行數據輸入），SDO（串行數據輸出），SCK（串行移位時鍾），CS（從使能信號）四種信號構成，CS 決定了唯一的與主設備通信的從設備，片選信號低電平有效。如沒有CS 信號，則只能存在一個從設備，主設備通過產生移位時鍾來發起通訊。通訊時，數據由SDO 輸出，SDI 輸入，數據在時鍾的上升或下降沿由SDO 輸出，在緊接着的下降或上升沿由SDI 讀入，這樣經過8/16 次時鍾的改變，完成8/16 位數據的傳輸。
IIC（Inter Integrated Circuit）：兩根線：一個時鍾線SCL和一個數據線SDA。只有一根數據線，所以是半雙工通信。接線不難，而且兩根線上也可以掛很多設備（每個設備的IIC地址不同），數據協議比較麻煩：
還是假設A給B發數據（這里A.SCL接B.SCL, A.SDA接B.SDA）。起初SDA和SCL上的電平都為高電平。然后A先把SDA拉低，等SDA變為低電平后再把SCL拉低(以上兩個動作構成了iic的起始位)，此時SDA就可以發送數據了，與此同時，SCL發送一定周期的脈沖（周期和PCLK有關，一般會在IIC的控制寄存器中設置）。SDA發送數據和SCL發送脈沖的要符合的關系是：SDA必須在SCL是高電平是保持有效，在SCL是低電平時發送下一位（SCL會在上升沿對SDA進行采樣）。規定一次必須傳8位數據，8位數據傳輸結束后A釋放SDA，但SCL再發一個脈沖（這是第九個脈沖），這會觸發B通過將SDA置為低電平表示確認（該低電平稱為ACK）。最后SCL先變為高電平，SDA再變為高電平（以上兩個動作稱為結束標志）如果B沒有將SDA置為0，則A停止發送下一幀數據。IIC總線（即SDA和SCL）上的每個設備都有唯一地址，數據包傳輸時先發送地址位，接着才是數據。一個地址字節由7個地址位（可以掛128個設備）和1個指示位組成（7位尋址模式）。指示位是0表示寫，1表示讀。還有10位尋址模式，使用兩個字節來保存地址，第一個字節的最低兩位和第二個字節的8位合起來構成10位地址。
在I2C總線的應用中應注意的事項總結為以下幾點 :
1） 嚴格按照時序圖的要求進行操作，
2） 若與口線上帶內部上拉電阻的單片機接口連接，可以不外加上拉電阻。
3） 程序中為配合相應的傳輸速率，在對口線操作的指令后可用NOP指令加一定的延時。
4） 為了減少意外的干擾信號將EEPROM內的數據改寫可用外部寫保護引腳（如果有），或者在EEPROM內部沒有用的空間寫入標志字，每次上電時或復位時做一次檢測，判斷EEPROM是否被意外改寫。
關於IIC總線的操作注意事項
1、對IIC總線的一次操作完之后，需要等待一段時間才能進行第二次操作。否則是啟動不了總線的：）
2、在時鍾線（SCL）為高電平的時候，一定不能動數據線（SDA）狀態，除非是啟動或者結束總線
2、UART, SPI, IIC的區別與聯系：
第一個區別當然是名字：
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用異步收發器)
SPI(Serial Peripheral Interface：串行外設接口);
I2C(INTER IC BUS)
第二，區別在電氣信號線上：
SPI總線由三條信號線組成：串行時鍾(SCLK)、串行數據輸出(SDO)、串行數據輸入(SDI)。SPI總線可以實現 多個SPI設備互相連接。提供SPI串行時鍾的SPI設備為SPI主機或主設備(Master)，其他設備為SPI從機或從設備(Slave)。主從設備間可以實現全雙工通信，當有多個從設備時，還可以增加一條從設備選擇線。
如果用通用IO口模擬SPI總線，必須要有一個輸出口(SDO)，一個輸入口(SDI)，另一個口則視實現的設備類型而定，如果要實現主從設備，則需輸入輸出口，若只實現主設備，則需輸出口即可，若只實現從設備，則只需輸入口即可。
I2C總線是雙向、兩線(SCL、SDA)、串行、多主控（multi-master）接口標准，具有總線仲裁機制，非常適合在器件之間進行近距離、非經常性的數據通信。在它的協議體系中，傳輸數據時都會帶上目的設備的設備地址，因此可以實現設備組網。
如果用通用IO口模擬I2C總線，並實現雙向傳輸，則需一個輸入輸出口(SDA)，另外還需一個輸出口(SCL)。（注：I2C資料了解得比較少，這里的描述可能很不完備）
UART總線是異步串口，因此一般比前兩種同步串口的結構要復雜很多，一般由波特率產生器(產生的波特率等於傳輸波特率的16倍)、UART接收器、UART發送器組成，硬件上由兩根線，一根用於發送，一根用於接收。
顯然，如果用通用IO口模擬UART總線，則需一個輸入口，一個輸出口。
第三，從第二點明顯可以看出，SPI和UART可以實現全雙工，但I2C不行；
第四，看看牛人們的意見吧！
wudanyu：I2C線更少，我覺得比UART、SPI更為強大，但是技術上也更加麻煩些，因為I2C需要有雙向IO的支持，而且使用上拉電阻，我覺得抗干擾能力較弱，一般用於同一板卡上芯片之間的通信，較少用於遠距離通信。SPI實現要簡單一些，UART需要固定的波特率，就是說兩位數據的間隔要相等，而SPI則無所謂，因為它是有時鍾的協議。
quickmouse：I2C的速度比SPI慢一點，協議比SPI復雜一點，但是連線也比標准的SPI要少。
UART一幀可以傳5/6/7/8位，IIC必須是8位。IIC和SPI都從最高位開始傳。
SPI用片選信號選擇從機，IIC用地址選擇從機。
速率與傳輸距離
spi和iic一般應用在芯片之間通訊，RS232可應用與設備與設備之間短距離通訊，最大15米，CAN適用設備間通訊，抗干擾能力強，理論上通訊距離可到10KM