Selectarea între I2C și SPI pentru proiectul dvs
O interfață periferică serială (SPI) este utilizată pentru comunicațiile pe distanțe scurte, în special în sistemele încorporate. Un protocol de comunicare serială mai comun este I2C, care facilitează comunicarea între componentele electronice, indiferent dacă componentele sunt pe același PCB sau sunt conectate printr-un cablu.
Selectând între I2C și SPI, cele două protocoale principale de comunicație serială, necesită o înțelegere solidă a avantajelor și limitărilor I2C, SPI și aplicației. Fiecare protocol de comunicare are avantaje distincte care tind să se distingă pe măsură ce se aplică aplicației dvs.
SPI
Mai bine pentru aplicații de mare viteză și putere redusă.
Nu este un standard oficial, în general mai puțin compatibil.
I2C
Mai bine pentru comunicarea cu mai multe periferice și schimbarea rolului dispozitivului principal.
Standardizarea asigură o mai bună compatibilitate.
SPI este mai bun pentru aplicații de mare viteză și putere redusă. I2C este mai potrivit pentru comunicarea cu un număr mare de periferice. Atât SPI, cât și I2C sunt protocoale de comunicare robuste și stabile pentru aplicații încorporate, care sunt potrivite pentru lumea încorporată.
Avantaje și dezavantaje SPI
Avantaje
Suportă comunicații full-duplex cu viteză mai mare.
Putere foarte scăzută.
Dezavantaje
Distanțe scurte de transfer, nu pot comunica între componente pe PCB-uri separate.
Mai multe variante și personalizări pot crea probleme de compatibilitate.
Necesită linii de semnal suplimentare pentru a gestiona mai multe dispozitive pe aceeași magistrală.
Nu verifică dacă datele sunt primite corect.
Mai susceptibil la zgomot.
Interfața serială cu periferică este o interfață cu patru fire de foarte mică putere interfață de comunicare serială. Este proiectat astfel încât controlerele IC și perifericele să poată comunica între ele. Autobuzul SPI este o magistrală full-duplex, care permite comunicația să circule către și de la dispozitivul principal simultan, la viteze de până la 10 Mbps. Funcționarea de mare viteză a SPI limitează, în general, utilizarea acestuia pentru a comunica între componente PCB-uri separate din cauza creșterii capacității pe care comunicarea la distanță mai lungă o adaugă semnalului linii. Capacitatea PCB poate limita, de asemenea, lungimea liniilor de comunicație SPI.
Deși SPI este un protocol stabilit, nu este un standard oficial. SPI oferă mai multe variante și personalizări care duc la probleme de compatibilitate. Implementările SPI trebuie verificate întotdeauna între controlerele primare și perifericele secundare asigurați-vă că combinația nu va avea probleme de comunicare neașteptate care afectează dezvoltarea a produs.
Avantaje și dezavantaje I2C
Avantaje
Suportă mai multe dispozitive pe aceeași magistrală fără linii de semnal selectate suplimentare prin adresarea dispozitivelor în comunicație.
Standardul oficial oferă compatibilitate între implementările I2C și compatibilitate inversă.
Se asigură că datele trimise sunt primite de dispozitivul secundar.
Poate transmite de pe PCB, dar la viteze de transmisie reduse.
Mai ieftin de implementat decât protocolul de comunicare SPI.
Mai puțin sensibil la zgomot decât SPI.
Transmite date pe distanțe mai mari.
Dezavantaje
Viteze de transfer și rate de date mai mici.
Poate fi blocat de un dispozitiv care nu reușește să elibereze magistrala de comunicație.
Atrage mai multă putere decât SPI.
I2C este un protocol de comunicație serial standard oficial care necesită doar două linii de semnal care au fost proiectate pentru comunicarea între cipuri de pe un PCB. I2C a fost proiectat inițial pentru comunicații de 100 kbps. Cu toate acestea, de-a lungul anilor au fost dezvoltate moduri mai rapide de transmisie a datelor pentru a atinge viteze de până la 3,4 Mbps. Protocolul I2C a fost stabilit ca standard oficial, oferind o bună compatibilitate între implementările I2C și o bună compatibilitate inversă.
Pe lângă lista de mai sus de argumente pro și contra, I2C necesită doar două fire. SPI necesită trei sau patru. În plus, SPI acceptă doar un dispozitiv principal pe magistrală, în timp ce I2C acceptă mai multe dispozitive primare.
Selectând între I2C și SPI
În general, SPI este mai potrivit pentru aplicații de mare viteză și de putere redusă, în timp ce I2C este mai potrivit pentru comunicarea cu un numărul de periferice, precum și în situații care implică schimbarea dinamică a rolului dispozitivului principal între periferice de pe Autobuz I2C.