第一個(gè)區(qū)別當(dāng)然是名字：
SPI(Serial Peripheral Interface：串行外設(shè)接口);
I2C(INTER IC BUS)
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter：通用異步收發(fā)器)

第二，區(qū)別在電氣信號(hào)線上：
SPI總線由三條信號(hào)線組成：串行時(shí)鐘(SCLK)、串行數(shù)據(jù)輸出(SDO)、串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)。SPI總線可以實(shí)現(xiàn) 多個(gè)SPI設(shè)備互相連接。提供SPI串行時(shí)鐘的SPI設(shè)備為SPI主機(jī)或主設(shè)備(Master)，其他設(shè)備為SPI從機(jī)或從設(shè)備(Slave)。主從設(shè)備間可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信，當(dāng)有多個(gè)從設(shè)備時(shí)，還可以增加一條從設(shè)備選擇線。
如果用通用IO口模擬SPI總線，必須要有一個(gè)輸出口(SDO)，一個(gè)輸入口(SDI)，另一個(gè)口則視實(shí)現(xiàn)的設(shè)備類型而定，如果要實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備，則需輸入輸出口，若只實(shí)現(xiàn)主設(shè)備，則需輸出口即可，若只實(shí)現(xiàn)從設(shè)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(biāo)準(zhǔn)，具有總線仲裁機(jī)制，非常適合在器件之間進(jìn)行近距離、非經(jīng)常性的數(shù)據(jù)通信。在它的協(xié)議體系中，傳輸數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)帶上目的設(shè)備的設(shè)備地址，因此可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)。
如果用通用IO口模擬I2C總線，并實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，則需一個(gè)輸入輸出口(SDA)，另外還需一個(gè)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(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多，一般由波特率產(chǎn)生器(產(chǎn)生的波特率等于傳輸波特率的16倍)、UART接收器、UART發(fā)送器組成，硬件上由兩根線，一根用于發(fā)送，一根用于接收。
顯然，如果用通用IO口模擬UART總線，則需一個(gè)輸入口，一個(gè)輸出口。

第三，從第二點(diǎn)明顯可以看出，SPI和UART可以實(shí)現(xiàn)全雙工，但I(xiàn)2C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(qiáng)大，但是技術(shù)上也更加麻煩些，因?yàn)镮2C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，一般用于同一板卡上芯片之間的通信，較少用于遠(yuǎn)距離通信。SPI實(shí)現(xiàn)要簡(jiǎn)單一些，UART需要固定的波特率，就是說(shuō)兩位數(shù)據(jù)的間隔要相等，而SPI則無(wú)所謂，因?yàn)樗怯袝r(shí)鐘的協(xié)議。
quickmouse：I2C的速度比SPI慢一點(diǎn)，協(xié)議比SPI復(fù)雜一點(diǎn)，但是連線也比標(biāo)準(zhǔn)的SPI要少。

SPI總線

----串行外圍設(shè)備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術(shù)是Motorola公司推出的一種同步串行接口。Motorola公司生產(chǎn)的絕大多數(shù)MCU（微控制器）都配有SPI硬件接口，如68系列MCU。SPI總線是一種三線同步總線，因其硬件功能很強(qiáng)，所以，與SPI有關(guān)的軟件就相當(dāng)簡(jiǎn)單，使CPU有更多的時(shí)間處理其他事務(wù)。
IIC總線是荷蘭飛利浦PHILIPS開發(fā)的一種高效，實(shí)用，可靠的雙向二線制(也有3線制，家電很少用）串行數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)總線，該總線使各電路分割成各種功能的模塊，并進(jìn)行軟件化設(shè)計(jì)，各個(gè)功能模塊電路內(nèi)都有集成一個(gè)IIC總線接口電路，因此都可以掛接在總線上，很好的解決了眾多功能IC與CPU之間的輸入輸出接口，使其連接方式變得十分簡(jiǎn)單。
IIC總線上的器件分為主控器和被控器兩大類它們之間只要在正常工作，總有一個(gè)IIC在總線上發(fā)送信息數(shù)據(jù)（一般是在開機(jī)后cpu首先像各個(gè)功能模塊電路發(fā)出自檢信號(hào)，得到各個(gè)功能模塊電路正常反饋的數(shù)據(jù)信號(hào)后機(jī)器才進(jìn)入正常工作狀態(tài)）。

串行外圍設(shè)備接口SPI（serial peripheral interface）總線技術(shù)是Motorola公司推出的一種同步串行接口

USART （Universial Serial Asynchronous Receive Transmit）通用串行異步接受/發(fā)送，其實(shí)它就是UART。
兩者都是串行口線。但不同的是，SPI總線似乎是分為SD(DATA)I和SC(CONTROL)I兩種。SPI是同步的，需要額外的同步脈沖，速率可以很高，有些器件甚至超過(guò)20M。SDI有一條數(shù)據(jù)線，雙向傳輸，方向靠命令字來(lái)區(qū)別，SPI為三線：SO、SI、SCK，SO、SI均為單向傳輸，其中SCK為同步時(shí)鐘，其傳輸速率可變，可以軟件模擬實(shí)現(xiàn)；而SCI，有兩條數(shù)據(jù)線，分別是輸入輸出。SPI 均有一條時(shí)鐘線。但是SPI如果應(yīng)用與高速場(chǎng)合，只能在板級(jí)使用，不宜傳輸過(guò)遠(yuǎn)，我們平時(shí)看到的SPI和IIC一般都是芯片之間的接口，很少看到有長(zhǎng)電纜使用。

而USART是沒有時(shí)鐘線，數(shù)據(jù)線有兩條。波特率在收發(fā)兩端分別設(shè)置，51的串口就屬于這一類。UART是異步的，不需要時(shí)鐘，波特率相對(duì)不高；鑒于此，uart因?yàn)楦袷絺€(gè)波特率是雙方協(xié)商好的，而且速率不高，所以可以在傳輸線上傳輸，加上其他的轉(zhuǎn)換還可以變成差動(dòng)的傳輸更遠(yuǎn)距離。

而UART要達(dá)到某一固定波特率對(duì)晶振有要求，比如說(shuō)24M的晶振可以用T2實(shí)現(xiàn)9600BAUD，但不能用T1來(lái)交替實(shí)現(xiàn)19200和9600BAUD。