Вибір між I2C та SPI для вашого проекту
Послідовний периферійний інтерфейс (SPI) використовується для зв’язку на короткі відстані, особливо у вбудованих системах. Більш поширеним протоколом послідовного зв'язку є I2C, який полегшує зв'язок між електронними компонентами, незалежно від того, чи знаходяться компоненти на одній друкованій платі або підключені за допомогою кабелю.
Вибір між I2C і SPI, два основних протоколи послідовного зв'язку, вимагає чіткого розуміння переваг та обмежень I2C, SPI та програми. Кожен протокол зв’язку має певні переваги, які, як правило, відрізняються, коли вони застосовуються до вашої програми.
SPI
Краще для високошвидкісних і малопотужних програм.
Не офіційний стандарт — як правило, менш сумісний.
I2C
Краще для зв’язку з кількома периферійними пристроями та зміни ролі основного пристрою.
Стандартизація забезпечує кращу сумісність.
SPI краще підходить для високошвидкісних додатків з низьким енергоспоживанням. I2C краще підходить для зв'язку з великою кількістю периферійних пристроїв. І SPI, і I2C є надійними, стабільними протоколами зв’язку для вбудованих програм, які добре підходять для вбудованого світу.
Плюси і мінуси SPI
Переваги
Підтримує високошвидкісний повнодуплексний зв'язок.
Дуже низька потужність.
Недоліки
Короткі відстані передачі, не може спілкуватися між компонентами на окремих друкованих платах.
Кілька варіантів і налаштувань можуть створити проблеми з сумісністю.
Потрібні додаткові сигнальні лінії для керування кількома пристроями на одній шині.
Не перевіряє, що дані отримані правильно.
Більш сприйнятливий до шуму.
Послідовний і периферійний інтерфейс – це чотирипровідний кабель з дуже малою потужністю інтерфейс послідовного зв'язку. Він розроблений таким чином, щоб контролери IC та периферійні пристрої могли спілкуватися один з одним. Шина SPI – це повнодуплексна шина, яка дозволяє одночасно передавати зв’язок до та від основного пристрою зі швидкістю до 10 Мбіт/с. Висока швидкість роботи SPI загалом обмежує його використання для зв’язку між компонентами окремі друковані плати через збільшення ємності, яке додає сигнал на великі відстані лінії. Ємність PCB також може обмежувати довжину ліній зв'язку SPI.
Хоча SPI є встановленим протоколом, він не є офіційним стандартом. SPI пропонує кілька варіантів і налаштувань, які призводять до проблем із сумісністю. Реалізації SPI завжди слід перевіряти між первинними контролерами та вторинними периферійними пристроями переконатися, що комбінація не матиме несподіваних проблем із спілкуванням, які впливають на розвиток a продукт.
Плюси та мінуси I2C
Переваги
Підтримує декілька пристроїв на одній шині без додаткових вибраних сигнальних ліній за допомогою адресації пристроїв зв’язку.
Офіційний стандарт забезпечує сумісність між реалізаціями I2C і зворотну сумісність.
Забезпечує отримання надісланих даних вторинним пристроєм.
Може передавати з друкованої плати, але на низьких швидкостях передачі.
Дешевше в реалізації, ніж протокол зв'язку SPI.
Менш сприйнятливий до шуму, ніж SPI.
Передача даних на великі відстані.
Недоліки
Нижча швидкість передачі даних і швидкість передачі даних.
Може бути заблокований одним пристроєм, який не звільняє шину зв’язку.
Споживає більше енергії, ніж SPI.
I2C є офіційним стандартним протоколом послідовного зв'язку, який вимагає лише двох сигнальних ліній, які були розроблені для зв'язку між мікросхемами на друкованій платі. I2C спочатку був розроблений для зв’язку 100 кбіт/с. Тим не менш, протягом багатьох років були розроблені швидші режими передачі даних для досягнення швидкості до 3,4 Мбіт/с. Протокол I2C був встановлений як офіційний стандарт, що забезпечує хорошу сумісність між реалізаціями I2C і хорошу зворотну сумісність.
На додаток до перерахованого вище переліку плюсів і мінусів, для I2C потрібні лише два дроти. SPI вимагає трьох або чотирьох. Крім того, SPI підтримує лише один основний пристрій на шині, тоді як I2C підтримує кілька основних пристроїв.
Вибір між I2C та SPI
Загалом, SPI краще підходить для високошвидкісних і малопотужних додатків, тоді як I2C краще підходить для зв’язку з великими кількості периферійних пристроїв, а також у ситуаціях, пов’язаних із динамічною зміною ролі основного пристрою серед периферійних пристроїв на шина I2C.