การเลือกระหว่าง I2C และ SPI สำหรับโครงการของคุณ

Serial Peripheral Interface (SPI) ใช้สำหรับการสื่อสารระยะสั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบฝังตัว โปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมทั่วไปคือ I2C ซึ่งอำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ไม่ว่าส่วนประกอบจะอยู่บน PCB เดียวกันหรือเชื่อมต่อกับสายเคเบิล

เลือกระหว่าง I2C และ SPI ซึ่งเป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมหลักสองแบบ จำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงข้อดีและข้อจำกัดของ I2C, SPI และแอปพลิเคชัน โปรโตคอลการสื่อสารแต่ละอันมีข้อดีที่แตกต่างกันซึ่งมีแนวโน้มที่จะแยกแยะตัวเองเมื่อนำไปใช้กับแอปพลิเคชันของคุณ

SPI ดีกว่าสำหรับการใช้งานความเร็วสูงและใช้พลังงานต่ำ I2C เหมาะสมกว่าสำหรับการสื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมาก ทั้ง SPI และ I2C เป็นโปรโตคอลการสื่อสารที่แข็งแกร่งและเสถียรสำหรับแอปพลิเคชันแบบฝังตัวซึ่งเหมาะสำหรับโลกแบบฝังตัว

ข้อดีและข้อเสียของ SPI

Serial to Peripheral Interface เป็นสี่สายที่ใช้พลังงานต่ำมาก อินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรม. ได้รับการออกแบบเพื่อให้ตัวควบคุม IC และอุปกรณ์ต่อพ่วงสามารถสื่อสารกันได้ บัส SPI เป็นบัสฟูลดูเพล็กซ์ ซึ่งช่วยให้การสื่อสารสามารถไหลเข้าและออกจากอุปกรณ์หลักได้พร้อมกันในอัตราสูงถึง 10 Mbps การทำงานความเร็วสูงของ SPI โดยทั่วไปจะจำกัดไม่ให้ใช้เพื่อสื่อสารระหว่างส่วนประกอบบน แยก PCBs เนื่องจากความจุที่เพิ่มขึ้นซึ่งการสื่อสารทางไกลเพิ่มให้กับสัญญาณ เส้น ความจุ PCB ยังสามารถจำกัดความยาวของสายสื่อสาร SPI

แม้ว่า SPI จะเป็นโปรโตคอลที่สร้างขึ้น แต่ก็ไม่ใช่มาตรฐานที่เป็นทางการ SPI นำเสนอตัวแปรและการปรับแต่งที่หลากหลายซึ่งนำไปสู่ปัญหาความเข้ากันได้ ควรตรวจสอบการใช้งาน SPI ระหว่างตัวควบคุมหลักและอุปกรณ์ต่อพ่วงรองเสมอถึง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชุดค่าผสมจะไม่มีปัญหาการสื่อสารที่ไม่คาดคิดซึ่งส่งผลต่อการพัฒนา a ผลิตภัณฑ์.

ข้อดีและข้อเสียของ I2C

I2C เป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมมาตรฐานอย่างเป็นทางการซึ่งต้องการเพียงสองสายสัญญาณที่ออกแบบมาสำหรับการสื่อสารระหว่างชิปบน PCB I2C เดิมออกแบบมาสำหรับการสื่อสาร 100 kbps ถึงกระนั้น โหมดการรับส่งข้อมูลที่เร็วขึ้นได้รับการพัฒนาตลอดหลายปีที่ผ่านมาเพื่อให้ได้ความเร็วสูงสุดถึง 3.4 Mbps โปรโตคอล I2C ได้รับการกำหนดเป็นมาตรฐานอย่างเป็นทางการ โดยให้ความเข้ากันได้ดีระหว่างการใช้งาน I2C และความเข้ากันได้ย้อนหลังที่ดี

นอกเหนือจากข้อดีและข้อเสียข้างต้นแล้ว I2C ​​ยังต้องการสายไฟเพียงสองเส้นเท่านั้น SPI ต้องการสามหรือสี่ นอกจากนี้ SPI ยังรองรับอุปกรณ์หลักเพียงเครื่องเดียวบนบัส ในขณะที่ I2C รองรับอุปกรณ์หลักหลายเครื่อง

การเลือกระหว่าง I2C และ SPI

โดยรวมแล้ว SPI ดีกว่าสำหรับการใช้งานความเร็วสูงและใช้พลังงานต่ำ ในขณะที่ I2C เหมาะสมกว่าสำหรับการสื่อสารกับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ จำนวนอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่นเดียวกับในสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกของบทบาทอุปกรณ์หลักระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงบน บัสไอทูซี