Valinta I2C:n ja SPI:n välillä projektillesi

SPI (Serial peripheral interface) -liitäntää käytetään lyhyen kantaman tiedonsiirtoon, erityisesti sulautetuissa järjestelmissä. Yleisempi sarjaliikenneprotokolla on I2C, joka helpottaa elektronisten komponenttien välistä viestintää riippumatta siitä, ovatko komponentit samalla piirilevyllä tai langallisesti. Kahden tärkeimmän sarjaliikenneprotokollan I2C:n ja SPI:n välillä valinta edellyttää I2C:n, SPI:n ja sovelluksen etujen ja rajoitusten ymmärtämistä. Jokaisella viestintäprotokollalla on selkeitä etuja, jotka erottuvat joukosta, koska ne koskevat sovellustasi.

SPI

Parempi nopeisiin ja pienitehoisiin sovelluksiin.
Ei virallista standardia – yleensä vähemmän yhteensopiva.

I2C

Parempi kommunikointiin eri oheislaitteiden kanssa ja ensisijaisen laitteen roolin muuttamiseen.
Standardointi takaa paremman yhteensopivuuden.

SPI on parempi nopeille ja pienitehoisille sovelluksille. I2C soveltuu paremmin tiedonsiirtoon useiden oheislaitteiden kanssa. Sekä SPI että I2C ovat kestäviä, vakaita viestintäprotokollia sulautetuille sovelluksille, jotka sopivat hyvin sulautettuun maailmaan.

SPI:n edut ja haitat

Edut:

Tukee nopeampaa kaksisuuntaista tiedonsiirtoa.
Erittäin pieni teho.

haittoja

Lyhyet siirtoetäisyydet, ei voi kommunikoida yksittäisten piirilevyjen komponenttien välillä.
Eri versiot ja muutokset voivat aiheuttaa yhteensopivuusongelmia.
Vaatii lisäsignaalilinjoja useiden laitteiden hallintaan samalla väylällä.
Ei tarkista, onko tiedot vastaanotettu oikein.
Herkempi melulle.

Sarja-oheisliitäntä on erittäin pienitehoinen nelijohtiminen sarjaliikenneliitäntä. Se on suunniteltu siten, että IC-ohjaimet ja oheislaitteet voivat kommunikoida keskenään. SPI-väylä on full-duplex-väylä, joka mahdollistaa tiedonsiirron samanaikaisesti ensisijaiselle laitteelle ja takaisin jopa 10 Mbps:n nopeudella. SPI:n nopea toiminta yleensä rajoittaa sen käyttöä kommunikoimaan komponenttien välillä erillisillä piirilevyillä, koska kapasitanssi kasvaa, jota pidemmän matkan viestintä lisää signaalilinjoihin. Piirilevyn kapasitanssi voi myös rajoittaa SPI-viestintälinjojen pituutta. Vaikka SPI on vakiintunut protokolla, se ei ole virallinen standardi. SPI tarjoaa useita muunnelmia ja mukautuksia, jotka johtavat yhteensopivuusongelmiin. SPI-toteutukset tulee aina tarkistaa ensisijaisten ohjainten ja toissijaisten oheislaitteiden välillä sen varmistamiseksi, että yhdistelmä ei kohtaa odottamattomia viestintäongelmia, jotka vaikuttavat tuotteen kehitykseen.

I2C plussat ja miinukset

Edut:

Tukee useita laitteita samalla väylällä ilman ylimääräisiä valittuja signaalilinjoja tiedonsiirtolaitteen osoitteiden kautta.
Virallinen standardi tarjoaa yhteensopivuuden I2C-toteutusten ja taaksepäin yhteensopivuuden välillä.
Varmistaa, että toissijainen laite vastaanottaa lähetetyt tiedot.
Voi lähettää piirilevyltä, mutta hitailla siirtonopeuksilla.
Halvempi toteuttaa kuin SPI-viestintäprotokolla.
Vähemmän herkkä melulle kuin SPI.
Lähetä tietoja pitemmälle.

haittoja

Pienemmät siirtonopeudet ja tiedonsiirtonopeudet.
Voidaan lukita yhdellä laitteella, joka ei tyhjennä tietoliikenneväylää.
Vetää enemmän tehoa kuin SPI.

I2C on virallinen standardi sarjaliikenneprotokolla, joka vaatii vain kaksi signaalilinjaa, jotka on suunniteltu piirilevyllä olevien sirujen väliseen viestintään. I2C suunniteltiin alun perin 100 kbps:n tiedonsiirtoon. Silti nopeampia tiedonsiirtotiloja on kehitetty vuosien varrella jopa 3,4 Mbps:n nopeuden saavuttamiseksi. I2C-protokolla on vakiinnutettu viralliseksi standardiksi ja tarjoaa hyvän yhteensopivuuden I2C-toteutusten välillä ja hyvän taaksepäin yhteensopivuuden. Yllä olevan luettelon eduista ja haitoista lisäksi I2C vaatii vain kaksi johtoa. SPI vaatii kolme tai neljä. Lisäksi SPI tukee vain yhtä päälaitetta väylällä, kun taas I2C tukee useita ensisijaisia laitteita.