الاختيار بين I2C و SPI لمشروعك
يتم استخدام الواجهة الطرفية التسلسلية (SPI) للاتصال قصير المدى ، لا سيما في الأنظمة المضمنة. بروتوكول الاتصال التسلسلي الأكثر شيوعًا هو I2C ، والذي يسهل الاتصال بين المكونات الإلكترونية ، سواء كانت المكونات على نفس ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو متصلة بكبل.
الاختيار بين I2C و SPI ، وهما بروتوكولا الاتصال التسلسلي الرئيسيان ، يتطلبان فهماً قوياً لمزايا وقيود I2C و SPI والتطبيق. لكل بروتوكول اتصال مزايا مميزة تميل إلى تمييز نفسها عند تطبيقها على تطبيقك.
SPI
أفضل لتطبيقات السرعة العالية والطاقة المنخفضة.
ليس معيارًا رسميًا - أقل توافقًا بشكل عام.
I2C
أفضل للتواصل مع العديد من الأجهزة الطرفية وتغيير دور الجهاز الأساسي.
يضمن التوحيد توافقًا أفضل.
SPI أفضل للتطبيقات عالية السرعة والطاقة المنخفضة. تعتبر I2C مناسبة بشكل أفضل للتواصل مع عدد كبير من الأجهزة الطرفية. يعد كل من SPI و I2C بروتوكولات اتصال قوية ومستقرة للتطبيقات المضمنة التي تتناسب تمامًا مع العالم المضمن.
إيجابيات وسلبيات SPI
مزايا
يدعم اتصال مزدوج الاتجاه عالي السرعة.
طاقة منخفضة جدًا.
سلبيات
مسافات نقل قصيرة ، لا يمكن الاتصال بين المكونات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور منفصلة.
يمكن أن تؤدي العديد من المتغيرات والتخصيصات إلى حدوث مشكلات في التوافق.
يتطلب خطوط إشارة إضافية لإدارة أجهزة متعددة على نفس الناقل.
لا يتحقق من تلقي البيانات بشكل صحيح.
أكثر عرضة للضوضاء.
المسلسل إلى الواجهة الطرفية عبارة عن أربعة أسلاك منخفضة الطاقة للغاية واجهة الاتصال التسلسلي. إنه مصمم بحيث يمكن لوحدات تحكم IC والأجهزة الطرفية التواصل مع بعضها البعض. ناقل SPI عبارة عن ناقل مزدوج الاتجاه يسمح بالاتصال من وإلى الجهاز الأساسي في نفس الوقت بمعدلات تصل إلى 10 ميجابت في الثانية. بشكل عام ، فإن التشغيل عالي السرعة لـ SPI يحد من استخدامه للتواصل بين المكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور منفصل بسبب الزيادة في السعة التي تضيفها الاتصالات لمسافات أطول إلى الإشارة خطوط. يمكن أن تحد سعة PCB أيضًا من طول خطوط الاتصال SPI.
في حين أن SPI هو بروتوكول ثابت ، إلا أنه ليس معيارًا رسميًا. يقدم SPI العديد من المتغيرات والتخصيصات التي تؤدي إلى مشاكل التوافق. يجب دائمًا التحقق من تطبيقات SPI بين وحدات التحكم الأولية والأجهزة الطرفية الثانوية لـ تأكد من أن المجموعة لن تواجه مشاكل اتصال غير متوقعة تؤثر على تطوير ملف المنتج.
I2C إيجابيات وسلبيات
مزايا
يدعم أجهزة متعددة على نفس الناقل بدون خطوط إشارة إضافية محددة من خلال توجيه جهاز الاتصال.
يوفر المعيار الرسمي التوافق بين تطبيقات I2C والتوافق مع الإصدارات السابقة.
يضمن تلقي البيانات المرسلة بواسطة الجهاز الثانوي.
يمكن أن ينقل من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ولكن بسرعات نقل منخفضة.
أرخص في التنفيذ من بروتوكول الاتصال SPI.
أقل عرضة للضوضاء من SPI.
نقل البيانات عبر مسافات أكبر.
سلبيات
سرعات نقل ومعدلات بيانات أبطأ.
يمكن قفله بجهاز واحد يفشل في تحرير ناقل الاتصال.
يستمد قوة أكبر من SPI.
I2C هو بروتوكول اتصال تسلسلي قياسي رسمي لا يتطلب سوى خطي إشارة تم تصميمهما للاتصال بين الرقائق على PCB. تم تصميم I2C في الأصل للاتصال بسرعة 100 كيلوبت في الثانية. ومع ذلك ، فقد تم تطوير أوضاع نقل بيانات أسرع على مر السنين لتحقيق سرعات تصل إلى 3.4 ميجابت في الثانية. تم إنشاء بروتوكول I2C كمعيار رسمي ، مما يوفر توافقًا جيدًا بين تطبيقات I2C والتوافق الجيد مع الإصدارات السابقة.
بالإضافة إلى قائمة الإيجابيات والسلبيات أعلاه ، تتطلب I2C سلكين فقط. يتطلب SPI ثلاثة أو أربعة. علاوة على ذلك ، يدعم SPI جهازًا أساسيًا واحدًا فقط على الناقل بينما يدعم I2C أجهزة أساسية متعددة.
الاختيار بين I2C و SPI
بشكل عام ، يعد SPI أفضل للتطبيقات عالية السرعة والطاقة المنخفضة ، بينما يعد I2C مناسبًا بشكل أفضل للتواصل مع التطبيقات الكبيرة عدد الأجهزة الطرفية ، وكذلك في المواقف التي تنطوي على تغيير ديناميكي لدور الجهاز الأساسي بين الأجهزة الطرفية على I2C حافلة.