问题：UART、SPI与I2C三者在通信原理上有何核心差异？

Question

在嵌入式系统开发中，UART、SPI与I2C是三种常见的串行通信协议。它们在通信原理上有哪些核心差异？具体来说，UART采用异步通信方式，依赖起始位、停止位和波特率；SPI通过主从架构实现全双工通信，使用独立的时钟线（SCLK）同步数据传输；而I2C则基于共享总线结构，利用地址寻址机制支持多设备连接，并依靠上拉电阻维持高电平。理解这三者的核心差异，有助于根据具体应用场景选择最合适的通信协议，从而优化硬件设计与系统性能。