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マイコンの通信機能　UARTとI2C 、SPIの違い：Q&Aで学ぶマイコン講座（115）（1/3 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。今回は、初級者の方からよく質問される「UART、I2C、SPIの違い」についてです。

» 2026年05月26日 08時00分公開

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

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　素朴な疑問から技術トラブルなどマイコンユーザーのあらゆる悩みに対し、マイコンメーカーのエンジニアが回答していく連載「Q&Aで学ぶマイコン講座」。

　今回は、初級者から多く寄せられる質問です。

　マイコンの代表的な通信機能にはUARTとI²CとSPIがありますが、それぞれの仕組み、使い方、性能、用途の違いを教えてください。

　ユーザーから見たUARTとI²CとSPIのすみ分けのポイントは、大きく次の4つに分けられます。

（1）通信相手の数

（2）通信速度

（3）信号数

（4）通信クロックの有無（クロック同期か、非同期か）

　通信相手の数で言うと、UARTは基本的には1対1の通信、I²Cは多数対多数の通信、SPIは1対1（1マスターと1スレーブ）、または1対多数の通信になるため、何と何に通信させるのかを考慮して選択します。次に、通信速度ですが、一般的にはI²C＜UART＜SPIです。高速通信が必要か否かで、どれにするかを選択します。信号数はI²C＝UART＜SPIです。システムのハードウェア（回路レイアウト、配線数など）を考慮して、どれにするかを選択します。

　UARTは通信用のクロックラインを必要としません（非同期式）が、I2CとSPIでは必要（同期式）です。

　具体的な用途を挙げると、PCとのシリアル通信などにはUARTがよく使われています。C言語の標準出力printfもUARTを使います。各種センサーや、通信速度が遅くても配線数を抑えたい場合は、I²Cが使われます。メモリや高速周辺機器（例えば、A-Dコンバーターなど）との通信にはSPIが使われています。図1にSTマイクロエレクトロニクス（以下、ST）のSTM32C562xxを例にした、各方式の違いをまとめます。