Alegerea între I2C și SPI, cele două opțiuni principale de comunicație serioasă, poate fi o provocare destul de mare și poate avea un impact semnificativ asupra proiectării unui proiect, mai ales dacă se utilizează un protocol de comunicare greșit. Atât SPI cât și I2C își aduc propriile avantaje și limitări ca protocoale de comunicare care le fac potrivite pentru aplicații specifice.
SPI
SPI sau Serial to Peripheral Interface este o interfață de comunicație seria foarte redusă, cu patru fire, concepută pentru ca controlorii IC și perifericele să comunice între ele. Busul SPI este o magistrală full-duplex, care permite comunicațiilor să circule simultan la și de la dispozitivul principal la rate de până la 10Mbps. Operarea de mare viteză a SPI îl limitează, în general, de a fi utilizată pentru a comunica între componente pe PCB-uri separate datorită creșterii capacității pe care comunicarea pe distanțe lungi le adaugă liniilor de semnal. Capacitatea PCB poate de asemenea să limiteze lungimea liniilor de comunicare SPI.
În timp ce SPI este un protocol stabilit, nu este un standard oficial care duce la mai multe variante și personalizări SPI care pot duce la probleme de compatibilitate. Implementările SPI ar trebui verificate întotdeauna între controlorii master și perifericele slave pentru a se asigura că această combinație nu va avea probleme de comunicare neașteptate care vor avea impact asupra dezvoltării unui produs.
I2C
I2C este un protocol oficial standard de comunicare standard care necesită doar două linii de semnal care au fost proiectate pentru a comunica între cipurile de pe un PCB. I2C a fost conceput inițial pentru comunicații de 100kbps, dar au fost dezvoltate moduri mai rapide de transmisie a datelor de-a lungul anilor pentru a atinge viteze de până la 3.4Mbps. Protocolul I2C a fost stabilit ca un standard oficial, ceea ce asigură o bună compatibilitate între implementările I2C și compatibilitate bună înapoi.
Selectarea între I2C și SPI
Selectarea între I2c și SPI, cele două protocoale principale de comunicație serioasă, necesită o bună înțelegere a avantajelor și limitărilor I2C, SPI și aplicației dvs. Fiecare protocol de comunicare va avea avantaje distincte care vor avea tendința de a se distinge pe sine în măsura în care se aplică aplicației dvs. Distincțiile cheie dintre I2C și SPI sunt:
- I2C necesită numai două fire, în timp ce SPI necesită trei sau patru
- SPI acceptă o comunicare full-duplex de viteză mai mare, în timp ce I2C este mai lentă
- I2C atrage mai multă putere decât SPI
- I2C suportă mai multe dispozitive pe aceeași magistrală fără linii de semnal de selectare suplimentare prin adresarea dispozitivelor de comunicare în timp ce SPI necesită linii de semnal suplimentare pentru a gestiona mai multe dispozitive pe aceeași magistrală
- I2C asigură că datele trimise sunt primite de către dispozitivul slave în timp ce SPI nu verifică dacă datele sunt primite corect
- I2C poate fi blocat de un dispozitiv care nu reușește să elibereze magistrala de comunicație
- SPI nu poate transmite PCB în timp ce I2C poate, deși la viteze reduse de transmitere a datelor
- I2C este mai ieftin decât implementarea protocolului de comunicare SPI
- SPI acceptă numai un singur dispozitiv principal pe magistrală, în timp ce I2C suportă mai multe dispozitive principale
- I2C este mai puțin susceptibil la zgomot decât SPI
- SPI poate călători numai pe distanțe scurte și rareori pe PCB, în timp ce I2C poate transmite date pe distanțe mult mai mari, deși la rate reduse de date
- Lipsa unui standard formal a dus la câteva variații ale protocolului SPI, variații care au fost în mare parte evitate cu protocolul I2C
Aceste distincții între SPI și I2C ar trebui să facă mai ușoară selectarea celei mai bune opțiuni de comunicare pentru aplicația dvs. Atât SPI cât și I2C sunt opțiuni bune de comunicare, dar fiecare are câteva avantaje distincte și aplicații preferate. În general, SPI este mai bună pentru aplicații de mare viteză și de putere scăzută, în timp ce I2C este mai bine adaptat pentru comunicarea cu un număr mare de periferice și schimbarea dinamică a rolului dispozitivului principal între perifericele de pe magistrala I2C. Atât SPI cât și I2C sunt protocoale de comunicare robuste și stabile pentru aplicații încorporate, care sunt bine adaptate pentru lumea încorporată.
