O interfață periferică serială (SPI) este utilizată pentru comunicațiile pe distanțe scurte, în special în sistemele încorporate. Un protocol de comunicare serială mai comun este I2C, care facilitează comunicarea între componentele electronice, indiferent dacă componentele sunt pe același PCB sau sunt conectate printr-un cablu.
Selectarea între I2C și SPI, cele două protocoale principale de comunicație serială, necesită o înțelegere solidă a avantajelor și limitărilor I2C, SPI și aplicației. Fiecare protocol de comunicare are avantaje distincte care tind să se distingă pe măsură ce se aplică aplicației dvs.
- Mai bine pentru aplicații de mare viteză și de putere redusă.
- Nu este un standard oficial - în general mai puțin compatibil.
- Mai bine pentru comunicarea cu mai multe periferice și schimbarea rolului dispozitivului principal.
- Standardizarea asigură o compatibilitate mai bună.
SPI este mai bun pentru aplicații de mare viteză și putere redusă. I2C este mai potrivit pentru comunicarea cu un număr mare de periferice. Atât SPI, cât și I2C sunt protocoale de comunicare robuste și stabile pentru aplicații încorporate, care sunt potrivite pentru lumea încorporată.
Pro și contra SPI
- Acceptă comunicații full-duplex cu viteză mai mare.
- Putere foarte scăzută.
- Distanțe scurte de transfer, nu se poate comunica între componente pe PCB-uri separate.
- Mai multe variante și personalizări pot crea probleme de compatibilitate.
- Necesită linii de semnal suplimentare pentru a gestiona mai multe dispozitive pe același autobuz.
- Nu verifică dacă datele sunt primite corect.
- Mai predispus la zgomot.
Serial to Peripheral Interface este o interfață de comunicație serială cu patru fire de foarte mică putere. Este proiectat astfel încât controlerele IC și perifericele să poată comunica între ele. Autobuzul SPI este o magistrală full-duplex, care permite comunicația să circule către și de la dispozitivul principal simultan, la viteze de până la 10 Mbps. Funcționarea de mare viteză a SPI limitează, în general, utilizarea acestuia pentru a comunica între componente pe PCB-uri separate, din cauza creșterii capacității pe care o adaugă comunicațiile la distanțe mai lungi la liniile de semnal. Capacitatea PCB poate limita, de asemenea, lungimea liniilor de comunicație SPI.
În timp ce SPI este un protocol stabilit, nu este un standard oficial. SPI oferă mai multe variante și personalizări care duc la probleme de compatibilitate. Implementările SPI trebuie verificate întotdeauna între controlerele primare și perifericele secundare pentru a se asigura că combinația nu va avea probleme de comunicare neașteptate care afectează dezvoltarea unui produs.
Pro și contra I2C
- Acceptă mai multe dispozitive pe aceeași magistrală fără linii de semnal selectate suplimentare prin adresarea dispozitivelor de comunicație.
- Standardul oficial oferă compatibilitate între implementările I2C și compatibilitate inversă.
- Se asigură că datele trimise sunt primite de dispozitivul secundar.
- Poate transmite de pe PCB, dar la viteze de transmisie reduse.
- Mai ieftin de implementat decât protocolul de comunicare SPI.
- Mai puțin susceptibil la zgomot decât SPI.
-
Transmite date pe distanțe mai mari.
- Viteze de transfer și rate de date mai mici.
- Poate fi blocat de un dispozitiv care nu reușește să elibereze magistrala de comunicație.
- Atrage mai multă putere decât SPI.
I2C este un protocol de comunicație serial standard oficial care necesită doar două linii de semnal care au fost concepute pentru comunicarea între cipuri de pe un PCB. I2C a fost proiectat inițial pentru comunicații de 100 kbps. Cu toate acestea, de-a lungul anilor au fost dezvoltate moduri mai rapide de transmisie a datelor pentru a atinge viteze de până la 3,4 Mbps. Protocolul I2C a fost stabilit ca standard oficial, oferind o bună compatibilitate între implementările I2C și o bună compatibilitate inversă.
Pe lângă lista de mai sus de avantaje și dezavantaje, I2C necesită doar două fire. SPI necesită trei sau patru. În plus, SPI acceptă doar un dispozitiv principal pe autobuz, în timp ce I2C acceptă mai multe dispozitive primare.
Selectarea între I2C și SPI
Per ansamblu, SPI este mai bun pentru aplicații de mare viteză și putere redusă, în timp ce I2C este mai potrivit pentru comunicarea cu un număr mare de periferice, precum și în situații care implică schimbarea dinamică a rolului dispozitivului principal între periferice pe I2C autobuz.
