Skip to main content

Az I2C és az SPI közötti választás a projekthez

Az I2C és az SPI közötti választás, a két fő soros kommunikációs lehetőség igencsak kihívást jelenthet, és jelentős hatással lehet egy projekt megtervezésére, különösen akkor, ha rossz kommunikációs protokollt használnak. Mind az SPI, mind pedig az I2C saját előnyöket és korlátokat hoz létre kommunikációs protokollként, ami mindegyikük számára alkalmazható.

SPI

SPI vagy Serial to Peripheral Interface egy nagyon alacsony teljesítményű, négy vezetékes soros kommunikációs interfész, amelyet az IC vezérlők és perifériák számára terveztek egymással kommunikálni. Az SPI busz egy teljes duplex busz, amely lehetővé teszi a kommunikációt a master eszközre és onnan a 10 Mbps sebességgel egyidejűleg. Az SPI nagysebességű működése általában korlátozza azt, hogy a különálló PCB-k komponensei között kommunikáljon, mivel a kapacitás növekedése miatt a távolsági távközlés növeli a jelvezetékeket. A PCB kapacitása szintén korlátozhatja az SPI kommunikációs vonalak hosszát.

Bár az SPI egy jól bevált protokoll, ez nem egy hivatalos szabvány, amely számos változathoz és SPI-testreszabáshoz vezet, ami kompatibilitási problémákhoz vezethet. Az SPI-implementációkat mindig ellenőrizni kell a master vezérlők és a slave perifériák között annak biztosítása érdekében, hogy a kombinációnak ne legyen váratlan kommunikációs problémája, amely hatással lesz egy termék fejlesztésére.

I2C

Az I2C hivatalos szabványos soros kommunikációs protokoll, amely csak két jelvezetéket igényel, amelyeket a chipek közötti kommunikációra terveztek egy PCB-n. Az I2C-t eredetileg 100 kbit / s-os kommunikációra tervezték, de az évek során gyorsabb adatátviteli módokat fejlesztettek ki, hogy elérjék a 3,4 Mbps sebességet. Az I2C protokoll hivatalos szabványként jött létre, amely jó kompatibilitást biztosít az I2C implementációk és a jó visszafelé kompatibilitás között.

Az I2C és az SPI közötti választás

Az I2c és az SPI közötti választás, a két fő soros kommunikációs protokoll, megköveteli, hogy megértsük az I2C, az SPI és az alkalmazás előnyeit és korlátait. Minden egyes kommunikációs protokollnak különféle előnyei lesznek, amelyek hajlamosak megkülönböztetni magát az alkalmazásukra vonatkozólag. Az I2C és az SPI közötti legfontosabb különbségek a következők:

  • Az I2C csak két vezetéket igényel, míg az SPI három vagy négyet igényel
  • Az SPI nagyobb sebességű, teljes duplex kommunikációt támogat, míg az I2C lassabb
  • Az I2C több energiát vonz, mint az SPI
  • Az I2C több eszközt támogat ugyanazon a buszon kívül további jelvezérelt vonalak nélkül a kommunikációs eszköz címzésén keresztül, miközben az SPI további jelvezeteket igényel több eszköz kezelésére ugyanazon a buszon
  • Az I2C biztosítja, hogy az elküldött adatokat a slave eszköz fogadja, míg az SPI nem ellenőrzi, hogy az adatok megfelelően vannak-e fogadva
  • Az I2C egy olyan eszközzel zárható le, amely nem teszi lehetővé a kommunikációs busz feloldását
  • Az SPI nem tudja továbbítani a PCB-t az I2C használata ellenére, bár alacsony adatátviteli sebesség esetén
  • Az I2C olcsóbb megvalósítani, mint az SPI kommunikációs protokoll
  • Az SPI csak egy mestereszközt támogat a buszon, míg az I2C több mestereszközt támogat
  • Az I2C kevésbé érzékeny a zajra, mint az SPI
  • Az SPI csak rövid távolságokat és ritkán kikapcsolhatja a PCB-t, miközben az I2C sokkal nagyobb távolságokat képes továbbadni, bár alacsony adatátviteli sebesség esetén
  • A formai szabvány hiánya számos változatot eredményezett az SPI protokollban, amely változások nagyrészt elkerülhetők az I2C protokollal

    Az SPI és az I2C közötti különbségtételnek könnyebbé kell válnia az alkalmazások legjobb kommunikációs lehetőségeinek kiválasztása érdekében. Mind az SPI, mind az I2C jó kommunikációs lehetőségek, de mindegyiknek van néhány külön előnye és előnyben részesített alkalmazása. Összességében az SPI jobb a nagysebességű és alacsony teljesítményű alkalmazásoknál, míg az I2C jobban alkalmas nagyszámú perifériára történő kommunikációra és a master eszköz szerepének dinamikus megváltoztatására az I2C busz perifériái között. Mind az SPI, mind az I2C robusztus, stabil kommunikációs protokollok a beágyazott alkalmazások számára, amelyek jól illeszkednek a beágyazott világhoz.