შერჩევა I2C-სა და SPI-ს შორის თქვენი პროექტისთვის

სერიული პერიფერიული ინტერფეისი (SPI) გამოიყენება მოკლე დისტანციებზე კომუნიკაციისთვის, განსაკუთრებით ჩაშენებულ სისტემებში. უფრო გავრცელებული სერიული საკომუნიკაციო პროტოკოლი არის I2C, რომელიც აადვილებს კომუნიკაციას ელექტრონულ კომპონენტებს შორის, მიუხედავად იმისა, კომპონენტები ერთსა და იმავე PCB-ზეა თუ დაკავშირებული კაბელთან.

შორის შერჩევა I2C და SPI, ორი ძირითადი სერიული საკომუნიკაციო პროტოკოლი, მოითხოვს I2C-ის, SPI-ს და აპლიკაციის უპირატესობებისა და შეზღუდვების მყარ გაგებას. თითოეულ საკომუნიკაციო პროტოკოლს აქვს მკაფიო უპირატესობები, რომლებიც გამოირჩევიან თქვენს განაცხადთან დაკავშირებით.

i2c vs SPI
Lifewire

SPI

  • უკეთესია მაღალი სიჩქარით და დაბალი სიმძლავრის აპლიკაციებისთვის.

  • არ არის ოფიციალური სტანდარტი - ზოგადად ნაკლებად თავსებადი.

I2C

  • უკეთესია რამდენიმე პერიფერიულ მოწყობილობასთან კომუნიკაციისთვის და მოწყობილობის ძირითადი როლის შესაცვლელად.

  • სტანდარტიზაცია უზრუნველყოფს უკეთეს თავსებადობას.

SPI უკეთესია მაღალი სიჩქარით, დაბალი სიმძლავრის აპლიკაციებისთვის. I2C უკეთესად შეეფერება დიდი რაოდენობით პერიფერიულ მოწყობილობებთან კომუნიკაციას. ორივე SPI და I2C არის ძლიერი, სტაბილური საკომუნიკაციო პროტოკოლები ჩაშენებული აპლიკაციებისთვის, რომლებიც კარგად შეეფერება ჩაშენებულ სამყაროს.

წრიული დაფა
TEK IMAGE / გეტის სურათები

SPI დადებითი და უარყოფითი მხარეები

უპირატესობები

  • მხარს უჭერს უმაღლესი სიჩქარის სრულ დუპლექს კომუნიკაციას.

  • ძალიან დაბალი სიმძლავრე.

ნაკლოვანებები

  • გადაცემის მოკლე მანძილი, არ შეუძლია კომპონენტებს შორის კომუნიკაცია ცალკეულ PCB-ებზე.

  • რამდენიმე ვარიანტმა და პერსონალიზაციამ შეიძლება შექმნას თავსებადობის პრობლემები.

  • საჭიროებს დამატებით სიგნალის ხაზებს ერთსა და იმავე ავტობუსზე მრავალი მოწყობილობის სამართავად.

  • არ ამოწმებს, რომ მონაცემები სწორად არის მიღებული.

  • უფრო მგრძნობიარეა ხმაურის მიმართ.

სერიული პერიფერიული ინტერფეისი არის ძალიან დაბალი სიმძლავრის ოთხი მავთული სერიული საკომუნიკაციო ინტერფეისი. იგი შექმნილია ისე, რომ IC კონტროლერებმა და პერიფერიულმა მოწყობილობებმა შეძლონ ერთმანეთთან კომუნიკაცია. SPI ავტობუსი არის სრული დუპლექსის ავტობუსი, რომელიც საშუალებას აძლევს კომუნიკაციას მიედინება და პირველად მოწყობილობიდან ერთდროულად 10 Mbps სიჩქარით. SPI-ის მაღალსიჩქარიანი მოქმედება ზოგადად ზღუდავს მას კომპონენტებს შორის კომუნიკაციისთვის გამოყენებას გამოყოფენ PCB-ებს ტევადობის გაზრდის გამო, რომელსაც უფრო შორ მანძილზე კომუნიკაცია ამატებს სიგნალს ხაზები. PCB ტევადობას ასევე შეუძლია შეზღუდოს SPI საკომუნიკაციო ხაზების სიგრძე.

მიუხედავად იმისა, რომ SPI არის დადგენილი პროტოკოლი, ის არ არის ოფიციალური სტანდარტი. SPI გთავაზობთ რამდენიმე ვარიანტს და პერსონალიზაციას, რაც იწვევს თავსებადობის პრობლემებს. SPI დანერგვა ყოველთვის უნდა შემოწმდეს პირველად კონტროლერებსა და მეორად პერიფერიულ მოწყობილობებს შორის დარწმუნდით, რომ კომბინაციას არ ექნება კომუნიკაციის მოულოდნელი პრობლემები, რომლებიც გავლენას მოახდენს a-ს განვითარებაზე პროდუქტი.

I2C დადებითი და უარყოფითი მხარეები

უპირატესობები

  • მხარს უჭერს მრავალ მოწყობილობას ერთ ავტობუსში დამატებითი შერჩეული სიგნალის ხაზების გარეშე საკომუნიკაციო მოწყობილობის მისამართით.

  • ოფიციალური სტანდარტი უზრუნველყოფს თავსებადობას I2C დანერგვას შორის და უკანა თავსებადობას შორის.

  • უზრუნველყოფს გაგზავნილი მონაცემების მიღებას მეორადი მოწყობილობის მიერ.

  • შეუძლია PCB-დან გადაცემა, მაგრამ გადაცემის დაბალი სიჩქარით.

  • დანერგვა უფრო იაფია, ვიდრე SPI საკომუნიკაციო პროტოკოლი.

  • ნაკლებად მგრძნობიარეა ხმაურის მიმართ, ვიდრე SPI.

  • მონაცემთა გადაცემა დიდ დისტანციებზე.

ნაკლოვანებები

  • ნელი გადაცემის სიჩქარე და მონაცემთა სიჩქარე.

  • შეიძლება დაიბლოკოს ერთი მოწყობილობა, რომელიც ვერ ათავისუფლებს საკომუნიკაციო ავტობუსს.

  • მოიხმარს უფრო მეტ ენერგიას, ვიდრე SPI.

I2C არის ოფიციალური სტანდარტული სერიული საკომუნიკაციო პროტოკოლი, რომელიც მოითხოვს მხოლოდ ორ სიგნალის ხაზს, რომლებიც შექმნილია PCB-ზე ჩიპებს შორის კომუნიკაციისთვის. I2C თავდაპირველად შეიქმნა 100 kbps კომუნიკაციისთვის. მიუხედავად ამისა, წლების განმავლობაში შეიქმნა მონაცემთა გადაცემის უფრო სწრაფი რეჟიმები 3.4 Mbps-მდე სიჩქარის მისაღწევად. I2C პროტოკოლი ჩამოყალიბდა, როგორც ოფიციალური სტანდარტი, რომელიც უზრუნველყოფს კარგ თავსებადობას I2C დანერგვას შორის და კარგ უკანა თავსებადობას.

დადებითი და უარყოფითი მხარეების ზემოთ ჩამოთვლილი ჩამონათვალის გარდა, I2C მოითხოვს მხოლოდ ორ მავთულს. SPI მოითხოვს სამ ან ოთხს. გარდა ამისა, SPI მხარს უჭერს მხოლოდ ერთ ძირითად მოწყობილობას ავტობუსში, ხოლო I2C მხარს უჭერს მრავალ ძირითად მოწყობილობას.

შერჩევა I2C-სა და SPI-ს შორის

საერთო ჯამში, SPI უკეთესია მაღალი სიჩქარითა და დაბალი სიმძლავრის აპლიკაციებისთვის, ხოლო I2C უფრო შესაფერისია დიდი კომუნიკაციისთვის. პერიფერიული მოწყობილობების რაოდენობა, ისევე როგორც სიტუაციებში, რომლებიც მოიცავს მოწყობილობის ძირითადი როლის დინამიურ ცვლილებას პერიფერიულ მოწყობილობებს შორის. I2C ავტობუსი.