Wybór między I2C i SPI, dwie główne opcje komunikacji szeregowej, może być sporym wyzwaniem i mieć znaczący wpływ na projekt projektu, zwłaszcza jeśli używany jest niewłaściwy protokół komunikacyjny. Zarówno SPI, jak i I2C mają swoje zalety i ograniczenia jako protokoły komunikacyjne, które sprawiają, że są one odpowiednie dla konkretnych aplikacji.
SPI
Interfejs SPI lub szeregowy na peryferyjny to czteroprzewodowy interfejs komunikacyjny o bardzo małej mocy, przeznaczony dla kontrolerów IC i urządzeń peryferyjnych do komunikacji między sobą. Magistrala SPI jest pełnodupleksową magistralą, która umożliwia komunikację z urządzeniem master z szybkością do 10 Mb / s. Szybka praca SPI na ogół ogranicza używanie go do komunikacji pomiędzy komponentami na oddzielnych PCB ze względu na wzrost pojemności, który komunikacja na odległość zwiększa linie sygnałowe. Pojemność PCB może również ograniczyć długość linii komunikacyjnych SPI.
Chociaż SPI jest ustalonym protokołem, nie jest oficjalnym standardem, który prowadzi do kilku wariantów i dostosowań SPI, które mogą prowadzić do problemów ze zgodnością. Implementacje SPI powinny zawsze być sprawdzane między kontrolerami nadrzędnymi i urządzeniami peryferyjnymi podrzędnymi, aby zapewnić, że połączenie nie będzie miało żadnych nieoczekiwanych problemów komunikacyjnych, które będą miały wpływ na rozwój produktu.
I2C
I2C jest oficjalnym standardowym protokołem komunikacji szeregowej, który wymaga tylko dwóch linii sygnałowych zaprojektowanych do komunikacji między układami scalonymi na płytce drukowanej. I2C został pierwotnie zaprojektowany do komunikacji 100kbps, ale szybsze tryby transmisji danych zostały opracowane na przestrzeni lat, aby osiągnąć prędkość do 3,4 Mb / s. Protokół I2C został ustanowiony jako oficjalny standard, który zapewnia dobrą zgodność pomiędzy implementacjami I2C i dobrą kompatybilnością wsteczną.
Wybór między I2C i SPI
Wybór pomiędzy I2c i SPI, dwóch głównych protokołów komunikacji szeregowej, wymaga dobrego zrozumienia zalet i ograniczeń I2C, SPI i twojej aplikacji. Każdy protokół komunikacyjny będzie miał wyraźne zalety, które będą miały tendencję do rozróżniania się w odniesieniu do aplikacji. Kluczowymi rozróżnieniami między I2C i SPI są:
- I2C wymaga tylko dwóch przewodów, a SPI wymaga trzech lub czterech
- SPI obsługuje szybszą komunikację w trybie pełnego dupleksu, podczas gdy I2C działa wolniej
- I2C pobiera więcej mocy niż SPI
- I2C obsługuje wiele urządzeń na tej samej magistrali bez dodatkowych wybranych linii sygnałowych poprzez adresowanie urządzeń komunikacyjnych, podczas gdy SPI wymaga dodatkowych linii sygnałowych do zarządzania wieloma urządzeniami w tej samej magistrali
- I2C zapewnia, że przesyłane dane są odbierane przez urządzenie slave, podczas gdy SPI nie sprawdza, czy dane są odbierane poprawnie
- I2C może zostać zablokowany przez jedno urządzenie, które nie zwalnia magistrali komunikacyjnej
- SPI nie może przesłać PCB, podczas gdy I2C może, choć przy niskich prędkościach transmisji danych
- I2C jest tańszy w implementacji niż protokół komunikacyjny SPI
- SPI obsługuje tylko jedno urządzenie master na magistrali, podczas gdy I2C obsługuje wiele urządzeń master
- I2C jest mniej podatny na zakłócenia niż SPI
- SPI może podróżować tylko na krótkich dystansach i rzadko wyłączać PCB, podczas gdy I2C może przesyłać dane na znacznie większe odległości, chociaż przy niskich prędkościach transmisji danych
- Brak formalnego standardu spowodował kilka odmian protokołu SPI, wariacji, których w dużym stopniu uniknięto w przypadku protokołu I2C
Te rozróżnienia między SPI i I2C powinny ułatwić wybór najlepszej opcji komunikacji dla twojego zastosowania. Zarówno SPI, jak i I2C są dobrymi opcjami komunikacji, ale każdy ma kilka wyraźnych zalet i preferowanych zastosowań. Ogólnie rzecz biorąc, SPI jest lepsze dla aplikacji o wysokiej prędkości i małej mocy, podczas gdy I2C jest lepsze dla komunikacji z dużą liczbą urządzeń peryferyjnych i dynamicznej zmiany roli urządzenia nadrzędnego wśród urządzeń peryferyjnych na magistrali I2C. Zarówno SPI, jak i I2C to solidne, stabilne protokoły komunikacyjne dla aplikacji wbudowanych, które dobrze pasują do osadzonego świata.
