Escollendo entre I2C e SPI, as dúas opcións de comunicación en serie principais poden ser un gran desafío e ter un impacto significativo no deseño dun proxecto, especialmente se se usa o protocolo de comunicación incorrecto. Tanto SPI como I2C achegan as súas propias vantaxes e limitacións como protocolos de comunicación que os fan adecuados para aplicacións específicas.
SPI
SPI, ou Serial to Periférico Interface, é unha interface de comunicación de serie de catro fíos moi baixa, deseñada para controladores de IC e periféricos para comunicarse entre si. O bus SPI é un bus dúplex completo que permite que a comunicación flúa cara ao interior do dispositivo mestre simultáneamente a taxas de ata 10 Mbps. A operación de alta velocidade de SPI generalmente limítase a utilizarse para comunicarse entre compoñentes en PCB separados debido ao aumento de capacitancia que a comunicación de longa distancia engade ás liñas de sinal. A capacidade de PCB tamén pode limitar a lonxitude das liñas de comunicación SPI.
Mentres SPI é un protocolo establecido, non é un estándar oficial que conduce a varias variantes e personalizacións de SPI que poden levar a problemas de compatibilidade. As implementacións SPI sempre deben ser verificadas entre controladores mestres e periféricos esclavistas para asegurar que a combinación non terá problemas de comunicación inesperados que afecten o desenvolvemento dun produto.
I2C
I2C é un protocolo de comunicación estándar estándar oficial que só require dúas liñas de sinal deseñadas para a comunicación entre chip nun PCB. I2C foi deseñado orixinalmente para a comunicación de 100 kbps pero os modos de transmisión de datos máis rápidos desenvolveuse ao longo dos anos para alcanzar velocidades de ata 3.4 Mbps. O protocolo I2C foi establecido como un estándar oficial, que proporciona unha boa compatibilidade entre as implementacións de I2C e unha boa compatibilidade con versións anteriores.
Selección entre I2C e SPI
Seleccionando entre I2c e SPI, os dous protocolos de comunicación en serie principais, require unha boa comprensión das vantaxes e limitacións de I2C, SPI ea súa aplicación. Cada protocolo de comunicación terá vantaxes distintas que tenderán a distinguirse a medida que se aplica á súa solicitude. As principais diferenzas entre I2C e SPI son:
- I2C require só dous fíos, mentres SPI require tres ou catro
- SPI admite unha comunicación de dúplex de maior velocidade mentres I2C é máis lenta
- I2C obtén máis potencia que SPI
- I2C soporta varios dispositivos no mesmo bus sen liñas de sinal de selección adicional a través da dirección de dispositivo in-communication mentres SPI require liñas de sinal adicional para xestionar varios dispositivos no mesmo bus
- I2C garante que os datos enviados sexan recibidos polo dispositivo escravo mentres SPI non verifica que os datos sexan recibidos correctamente
- I2C pode ser bloqueado por un dispositivo que non libera o bus de comunicación
- SPI non pode transmitir o PCB mentres o I2C pode, aínda que con velocidades de transmisión de datos baixas
- I2C é máis barato de implementar que o protocolo de comunicación SPI
- SPI só admite un dispositivo mestre no bus mentres I2C admite varios dispositivos mestre
- I2C é menos susceptible ao ruído que SPI
- SPI só pode percorrer distancias curtas e raramente fóra da PCB mentres que I2C pode transmitir datos a distancias moito maiores, aínda que con baixas taxas de datos
- A falta dun estándar formal resultou en varias variacións do protocolo SPI, variacións que foron evitadas en gran parte co protocolo I2C
Estas distincións entre SPI e I2C deberían facer máis fácil a selección da mellor opción de comunicación para a súa aplicación. Tanto SPI e I2C son boas opcións de comunicación, pero cada unha ten unha vantaxe distinta e as aplicacións preferidas. En xeral, o SPI é mellor para aplicacións de alta velocidade e baixa potencia mentres I2C é mellor para adaptado para comunicarse con un gran número de periféricos e un cambio dinámico do papel do dispositivo principal entre os periféricos no bus I2C. Tanto SPI e I2C son protocolos de comunicación robustos e estables para aplicacións integradas que son adecuadas para o mundo incorporado.