Выбор между I2C и SPI двумя основными параметрами последовательной связи может быть довольно сложной задачей и существенно повлиять на дизайн проекта, особенно если используется неверный протокол связи. И SPI, и I2C приносят свои преимущества и ограничения в качестве протоколов связи, которые делают их подходящими для конкретных приложений.
SPI
SPI или Serial to Peripheral Interface, представляет собой очень маломощный четырехпроводный интерфейс последовательной связи, предназначенный для IC-контроллеров и периферийных устройств для связи друг с другом. Шина SPI представляет собой полнодуплексную шину, которая позволяет передавать сообщения одновременно и с ведущего устройства со скоростью до 10 Мбит / с. Высокоскоростная работа SPI, как правило, ограничивает ее использование для связи между компонентами на отдельных печатных платах из-за увеличения емкости, которая добавляет к сигнальным линиям связь более длинного расстояния. Емкость печатной платы также может ограничивать длину линий связи SPI.
Хотя SPI является установленным протоколом, он не является официальным стандартом, который приводит к нескольким вариантам и настройкам SPI, которые могут привести к проблемам совместимости. Реализации SPI всегда должны проверяться между главными контроллерами и подчиненными периферийными устройствами, чтобы гарантировать, что комбинация не будет иметь никаких неожиданных коммуникационных проблем, которые повлияют на разработку продукта.
I2C
I2C является официальным стандартным протоколом последовательной связи, который требует только двух сигнальных линий, предназначенных для связи между микросхемами на печатной плате. Первоначально I2C был разработан для связи 100 кбит / с, но более быстрые режимы передачи данных были разработаны на протяжении многих лет для достижения скорости до 3,4 Мбит / с. Протокол I2C был установлен в качестве официального стандарта, который обеспечивает хорошую совместимость между реализациями I2C и хорошую обратную совместимость.
Выбор между I2C и SPI
Выбор между I2c и SPI, двумя основными протоколами последовательной связи, требует хорошего понимания преимуществ и ограничений I2C, SPI и вашего приложения. Каждый протокол связи будет иметь определенные преимущества, которые будут отличаться, как это применимо к вашей заявке. Ключевыми отличиями между I2C и SPI являются:
- I2C требует только два провода, в то время как SPI требует три или четыре
- SPI поддерживает высокоскоростную полнодуплексную связь, в то время как I2C работает медленнее
- I2C потребляет больше энергии, чем SPI
- I2C поддерживает несколько устройств на одной и той же шине без дополнительных линий сигнала выбора через адресацию устройства связи, в то время как SPI требует дополнительных сигнальных линий для управления несколькими устройствами на одной и той же шине
- I2C гарантирует, что переданные данные принимаются ведомым устройством, в то время как SPI не проверяет правильность приема данных
- I2C может быть заблокирован одним устройством, которое не освобождает коммуникационную шину
- SPI не может передавать с печатной платы, хотя I2C может, хотя и при низких скоростях передачи данных
- I2C дешевле реализовать, чем протокол связи SPI
- SPI поддерживает только одно ведущее устройство на шине, в то время как I2C поддерживает несколько мастер-устройств
- I2C менее восприимчив к шуму, чем SPI
- SPI может перемещаться только на короткие расстояния и редко покидать печатную плату, в то время как I2C может передавать данные на гораздо большие расстояния, хотя при низких скоростях передачи данных
- Отсутствие формального стандарта привело к нескольким изменениям протокола SPI, которые в значительной степени избегались протоколом I2C
Эти различия между SPI и I2C должны сделать выбор лучшего варианта связи для вашего приложения более простым. И SPI, и I2C являются хорошими коммуникационными возможностями, но у каждого есть несколько отличительных преимуществ и предпочтительных приложений. В целом, SPI лучше подходит для приложений с высокой скоростью и низкой мощностью, в то время как I2C лучше подходит для связи с большим количеством периферийных устройств и динамического изменения роли главного устройства среди периферийных устройств на шине I2C. И SPI, и I2C - надежные, стабильные протоколы связи для встроенных приложений, которые хорошо подходят для встроенного мира.
