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）（3/3 ページ）

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

性能の違い

（1）UART

　転送速度は一般に9600〜11万5200ビット/秒（bps）程度がよく使われ、高速なもので数メガビット/秒まで対応します。配線はシンプルですが、1対1通信が基本で、複数デバイス接続には向いていません。

（2）I²C

　代表的なモードの速度は、標準で100kbps、高速で400kbpsです。最近のデバイスではそれ以上の高速モードも存在します。例えば、STM32C562xxでは「Fast-mode Plus（最大1 MHz）」 が存在します。バス容量やノイズの影響を受けやすく、短距離／同一基板内向けです。

（3）SPI

　数メガ〜十数メガビット/秒以上の高速通信が可能です。連続転送にも強いですが、配線が他の方式よりも多く、スレーブ数が増えるとSS（CS）線が増えます。

用途の違い

（1）UART

前述しましたが、printfを使用するデバッグロギング、設定用コンソール、GPSモジュールなどとの通信、Bluetoothシリアルモジュールなどとの接続などに使われます。

（2）I²C

　配線が少なくて済み、基板内でたくさんのICを制御するときに便利ですが、バス容量やノイズの影響を受けやすく、短距離／同一基板内向けです。温度／加速度／磁気センサーなど各種センサー接続や、デジタルポテンショメーター、IO拡張ICの制御、小容量EEPROMの読み書きに使われます。

（3）SPI

　高速なA-Dコンバーター、D-Aコンバーター、外付けフラッシュメモリ、SDカードインタフェース、TFT液晶ディスプレイ、D-Aコンバーター付きオーディオデバイスなどに使われます。