Seleccionar entre I2C y SPI para su proyecto
Se utiliza una interfaz periférica en serie (SPI) para comunicaciones de corta distancia, especialmente en sistemas integrados. Un protocolo de comunicación en serie más común es I2C, que facilita la comunicación entre componentes electrónicos, ya sea que los componentes estén en la misma PCB o conectados con un cable.
Seleccionando entre I2C y SPI, los dos principales protocolos de comunicación en serie, requieren un conocimiento sólido de las ventajas y limitaciones de I2C, SPI y la aplicación. Cada protocolo de comunicación tiene distintas ventajas que tienden a distinguirse cuando se aplican a su aplicación.
SPI
Mejor para aplicaciones de alta velocidad y baja potencia.
No es un estándar oficial, generalmente menos compatible.
I2C
Mejor para la comunicación con varios periféricos y el cambio de la función del dispositivo principal.
La estandarización asegura una mejor compatibilidad.
SPI es mejor para aplicaciones de alta velocidad y baja potencia. I2C es más adecuado para la comunicación con una gran cantidad de periféricos. Tanto SPI como I2C son protocolos de comunicación robustos y estables para aplicaciones integradas que se adaptan bien al mundo integrado.
Pros y contras de SPI
Ventajas
Admite comunicación full-duplex de mayor velocidad.
Potencia muy baja.
Desventajas
Distancias de transferencia cortas, no se puede comunicar entre componentes en PCB separados.
Varias variantes y personalizaciones pueden crear problemas de compatibilidad.
Requiere líneas de señal adicionales para administrar múltiples dispositivos en el mismo bus.
No verifica que los datos se reciban correctamente.
Más susceptible al ruido.
La interfaz serial a periférica es una interfaz de cuatro cables de muy baja potencia. interfaz de comunicación serial. Está diseñado para que los controladores IC y los periféricos puedan comunicarse entre sí. El bus SPI es un bus full-duplex, que permite que la comunicación fluya hacia y desde el dispositivo primario simultáneamente a velocidades de hasta 10 Mbps. La operación de alta velocidad de SPI generalmente limita su uso para comunicarse entre componentes en PCB separados debido al aumento en la capacitancia que la comunicación a mayor distancia agrega a la señal líneas. La capacitancia de PCB también puede limitar la longitud de las líneas de comunicación SPI.
Si bien SPI es un protocolo establecido, no es un estándar oficial. SPI ofrece varias variantes y personalizaciones que conducen a problemas de compatibilidad. Las implementaciones de SPI siempre deben comprobarse entre los controladores primarios y los periféricos secundarios para Asegurarse de que la combinación no tenga problemas de comunicación inesperados que afecten el desarrollo de un producto.
Pros y contras de I2C
Ventajas
Admite varios dispositivos en el mismo bus sin líneas de señal seleccionadas adicionales a través del direccionamiento de dispositivos en comunicación.
El estándar oficial proporciona compatibilidad entre las implementaciones de I2C y compatibilidad con versiones anteriores.
Asegura que los datos enviados sean recibidos por el dispositivo secundario.
Puede transmitir desde la PCB, pero a velocidades de transmisión bajas.
Más barato de implementar que el protocolo de comunicación SPI.
Menos susceptible al ruido que SPI.
Transmita datos a mayores distancias.
Desventajas
Velocidades de transferencia y datos más lentas.
Puede ser bloqueado por un dispositivo que no libera el bus de comunicación.
Obtiene más poder que SPI.
I2C es un protocolo de comunicación en serie estándar oficial que solo requiere dos líneas de señal que fueron diseñadas para la comunicación entre chips en una PCB. I2C se diseñó originalmente para una comunicación de 100 kbps. Aún así, se han desarrollado modos de transmisión de datos más rápidos a lo largo de los años para lograr velocidades de hasta 3.4 Mbps. El protocolo I2C se ha establecido como estándar oficial, lo que proporciona una buena compatibilidad entre las implementaciones de I2C y una buena compatibilidad con versiones anteriores.
Además de la lista anterior de pros y contras, I2C requiere solo dos cables. SPI requiere tres o cuatro. Además, SPI solo admite un dispositivo principal en el bus, mientras que I2C admite varios dispositivos principales.
Seleccionar entre I2C y SPI
En general, SPI es mejor para aplicaciones de alta velocidad y baja potencia, mientras que I2C es más adecuado para la comunicación con un gran número de periféricos, así como en situaciones que impliquen un cambio dinámico de la función del dispositivo principal entre periféricos en el Bus I2C.