Serial Peripheral Interface (SPI) se používá pro komunikaci na krátkou vzdálenost, zejména ve vestavěných systémech. Běžnějším sériovým komunikačním protokolem je I2C, který usnadňuje komunikaci mezi elektronickými součástkami, ať už jsou součásti na stejné desce plošných spojů nebo jsou propojeny kabelem.
Výběr mezi I2C a SPI, dvěma hlavními protokoly sériové komunikace, vyžaduje důkladné pochopení výhod a omezení I2C, SPI a aplikace. Každý komunikační protokol má odlišné výhody, které mají tendenci se odlišovat, když se vztahují na vaši aplikaci.
- Lepší pro vysokorychlostní a nízkoenergetické aplikace.
- Není oficiální standard – obecně méně kompatibilní.
- Lepší pro komunikaci s několika periferiemi a změnu role primárního zařízení.
- Standardizace zajišťuje lepší kompatibilitu.
SPI je lepší pro vysokorychlostní aplikace s nízkou spotřebou. I2C je vhodnější pro komunikaci s velkým počtem periferií. SPI i I2C jsou robustní, stabilní komunikační protokoly pro embedded aplikace, které se dobře hodí pro embedded svět.
SPI Klady a zápory
-
Podporuje vyšší rychlost plně duplexní komunikace.
- Velmi nízká spotřeba.
- Krátká přenosová vzdálenost, nelze komunikovat mezi součástmi na samostatných deskách plošných spojů.
- Několik variant a přizpůsobení může způsobit problémy s kompatibilitou.
- Vyžaduje další signální linky pro správu více zařízení na stejné sběrnici.
- Neověřuje, zda jsou data přijata správně.
- Více náchylnější k hluku.
Sériové rozhraní k perifernímu zařízení je čtyřdrátové sériové komunikační rozhraní s velmi nízkou spotřebou. Je navržen tak, aby IC řadiče a periferie spolu mohly komunikovat. Sběrnice SPI je plně duplexní sběrnice, která umožňuje tok komunikace do az primárního zařízení současně rychlostí až 10 Mbps. Vysokorychlostní provoz SPI obecně omezuje jeho použití ke komunikaci mezi součástmi na samostatných deskách plošných spojů kvůli zvýšení kapacity, kterou k signálovým linkám přidává komunikace na delší vzdálenost. Kapacita PCB může také omezit délku komunikačních linek SPI.
I když je SPI zavedený protokol, není oficiálním standardem. SPI nabízí několik variant a přizpůsobení, které vedou k problémům s kompatibilitou. Implementace SPI by měly být vždy kontrolovány mezi primárními řadiči a sekundárními periferními zařízeními, aby se zajistilo, že kombinace nebude mít neočekávané komunikační problémy, které ovlivňují vývoj produktu.
I2C Klady a zápory
- Podporuje více zařízení na stejné sběrnici bez dalších vybraných signálových linek prostřednictvím adresování zařízení v rámci komunikace.
- Oficiální standard poskytuje kompatibilitu mezi implementacemi I2C a zpětnou kompatibilitu.
- Zajišťuje, aby odesílaná data byla přijata sekundárním zařízením.
- Může vysílat mimo PCB, ale při nízkých přenosových rychlostech.
- Levnější implementace než komunikační protokol SPI.
- Méně náchylné k hluku než SPI.
- Přenášejte data na větší vzdálenosti.
- Pomalší přenosové rychlosti a datové rychlosti.
- Lze zablokovat jedním zařízením, které nedokáže uvolnit komunikační sběrnici.
- Spotřebuje více energie než SPI.
I2C je oficiální standardní sériový komunikační protokol, který vyžaduje pouze dvě signální linky, které byly navrženy pro komunikaci mezi čipy na PCB. I2C byl původně navržen pro komunikaci 100 kbps. Přesto byly v průběhu let vyvinuty rychlejší režimy přenosu dat, aby bylo dosaženo rychlosti až 3,4 Mbps. Protokol I2C byl zaveden jako oficiální standard, který poskytuje dobrou kompatibilitu mezi implementacemi I2C a dobrou zpětnou kompatibilitu.
Kromě výše uvedeného seznamu výhod a nevýhod vyžaduje I2C pouze dva vodiče. SPI vyžaduje tři nebo čtyři. Kromě toho SPI podporuje pouze jedno primární zařízení na sběrnici, zatímco I2C podporuje více primárních zařízení.
Výběr mezi I2C a SPI
Celkově je SPI lepší pro vysokorychlostní a nízkoenergetické aplikace, zatímco I2C je vhodnější pro komunikaci s velkým počtem periferií a také v situacích, kdy se dynamicky mění role primárního zařízení mezi periferiemi na I2C. autobus.
