Опорная идея
I2C использует SDA и SCL, open-drain линии и pull-up резисторы. Скорость ограничена ёмкостью шины и номиналами подтяжек. На диаграмме должны быть START, адрес, ACK/NACK, данные и STOP. Если линия зависла, ищут короткое замыкание, неверный адрес, отсутствие pull-up или устройство, удерживающее SDA.
SPI быстрее и проще электрически: SCLK, MOSI, MISO, CS, но требует правильного CPOL/CPHA, длины линий, согласования уровней и контроля chip select. SPI удобен для дисплеев, АЦП, памяти и радиомодулей на одной плате.
Инженер выбирает интерфейс по скорости, топологии, расстоянию, количеству устройств, шумовой среде и диагностируемости.