בחירה בין I2C ל-SPI עבור הפרויקט שלך
ממשק היקפי טורי (SPI) משמש לתקשורת למרחקים קצרים, במיוחד במערכות משובצות. פרוטוקול תקשורת טורית נפוץ יותר הוא I2C, המאפשר תקשורת בין רכיבים אלקטרוניים, בין אם הרכיבים נמצאים על אותו PCB או מחוברים באמצעות כבל.
בחירה בין I2C ו-SPI, שני פרוטוקולי התקשורת הטוריים העיקריים, דורשים הבנה מוצקה של היתרונות והמגבלות של I2C, SPI והאפליקציה. לכל פרוטוקול תקשורת יש יתרונות ברורים הנוטים לייחד את עצמם כפי שהם חלים על היישום שלך.
SPI
טוב יותר עבור יישומים במהירות גבוהה והספק נמוך.
לא תקן רשמי - בדרך כלל פחות תואם.
I2C
עדיף לתקשורת עם מספר ציוד היקפי ולשינוי תפקיד המכשיר הראשי.
סטנדרטיזציה מבטיחה תאימות טובה יותר.
SPI טוב יותר עבור יישומי מהירות גבוהה והספק נמוך. I2C מתאים יותר לתקשורת עם מספר רב של ציוד היקפי. גם SPI וגם I2C הם פרוטוקולי תקשורת חזקים ויציבים עבור יישומים משובצים המתאימים היטב לעולם המשובץ.
SPI יתרונות וחסרונות
יתרונות
תומך בתקשורת דופלקס מלאה במהירות גבוהה יותר.
הספק נמוך מאוד.
חסרונות
מרחקי העברה קצרים, לא יכול לתקשר בין רכיבים על PCB נפרדים.
כמה גרסאות והתאמות אישיות עלולות ליצור בעיות תאימות.
דורש קווי אות נוספים לניהול התקנים מרובים באותו אפיק.
לא מאמת שהנתונים התקבלו כהלכה.
רגיש יותר לרעש.
ממשק סדרתי להיקפי הוא ארבע חוטים בעל הספק נמוך מאוד ממשק תקשורת טורית. הוא תוכנן כך שבקרי IC וציוד היקפי יכולים לתקשר זה עם זה. אפיק SPI הוא אפיק דופלקס מלא, המאפשר לתקשורת לזרום אל ההתקן הראשי וממנו בו זמנית בקצבים של עד 10 Mbps. הפעולה המהירה של SPI בדרך כלל מגבילה אותו מלהיות בשימוש לתקשורת בין רכיבים PCB נפרדים בגלל הגידול בקיבול שתקשורת למרחקים ארוכים מוסיפה לאות שורות. קיבול PCB יכול גם להגביל את אורך קווי תקשורת SPI.
בעוד SPI הוא פרוטוקול מבוסס, זה לא תקן רשמי. SPI מציע מספר גרסאות והתאמות אישיות המובילות לבעיות תאימות. יש לבדוק תמיד יישומי SPI בין בקרים ראשיים וציוד היקפי משני להבטיח שלשילוב לא יהיו בעיות תקשורת בלתי צפויות המשפיעות על התפתחות א מוצר.
I2C יתרונות וחסרונות
יתרונות
תומך במספר התקנים באותו אפיק ללא קווי אות בחירה נוספים באמצעות כתובת התקן בתקשורת.
התקן הרשמי מספק תאימות בין יישומי I2C ותאימות לאחור.
מבטיח שהנתונים שנשלחו מתקבלים על ידי המכשיר המשני.
יכול לשדר מחוץ ל-PCB, אבל במהירויות שידור נמוכות.
זול יותר ליישום מאשר פרוטוקול התקשורת SPI.
פחות רגיש לרעש מאשר SPI.
העברת נתונים למרחקים גדולים יותר.
חסרונות
מהירויות העברה איטיות יותר וקצבי נתונים.
ניתן לנעול על ידי מכשיר אחד שלא מצליח לשחרר את אפיק התקשורת.
שואב יותר כוח מ-SPI.
I2C הוא פרוטוקול תקשורת טורית סטנדרטי רשמי הדורש רק שני קווי אות שתוכננו לתקשורת בין שבבים על גבי PCB. I2C תוכנן במקור לתקשורת של 100 kbps. ובכל זאת, במהלך השנים פותחו מצבי העברת נתונים מהירים יותר כדי להשיג מהירויות של עד 3.4 Mbps. פרוטוקול I2C הוקם כסטנדרט רשמי, המספק תאימות טובה בין יישומי I2C ותאימות לאחור טובה.
בנוסף לרשימת היתרונות והחסרונות שלעיל, I2C דורש שני חוטים בלבד. SPI דורש שלושה או ארבעה. יתר על כן, SPI תומך רק בהתקן ראשי אחד באוטובוס בעוד I2C תומך במספר התקנים ראשיים.
בחירה בין I2C ל-SPI
בסך הכל, SPI טוב יותר עבור יישומי מהירות גבוהה והספק נמוך, בעוד I2C מתאים יותר לתקשורת עם מספר ציוד היקפי, כמו גם במצבים הכרוכים בשינוי דינמי של תפקיד המכשיר העיקרי בין ציוד היקפי על אוטובוס I2C.