Selecció entre I2C i SPI per al vostre projecte

L'elecció entre I2C i SPI, les dues opcions principals de comunicació en sèrie, pot ser un gran desafiament i tenir un impacte important en el disseny d'un projecte, especialment si s'utilitza un protocol de comunicació equivocat. Tant SPI com I2C aporten els seus propis avantatges i limitacions com a protocols de comunicació que els fan adequats per a aplicacions específiques.

SPI

SPI o Serial a interfície perifèrica és una interfície de comunicació de sèrie de quatre fils molt potent, dissenyada per a controladors i perifèrics IC per comunicar-se entre si. El bus SPI és un bus full-dúplex que permet que la comunicació flueixi des de i cap al dispositiu mestre simultàniament a taxes de fins a 10 Mbps. L'operació d'alta velocitat de SPI generalment els limita a ser usada per comunicar-se entre components en PCB separats a causa de l'augment de capacitància que la comunicació de llarga distància afegeix a les línies de senyal. La capacitat de PCB també pot limitar la durada de les línies de comunicació SPI.

Tot i que SPI és un protocol establert, no és un estàndard oficial que condueix a diverses variants i personalitzacions SPI que poden generar problemes de compatibilitat. Les implementacions SPI sempre s'han de verificar entre els controladors principals i els perifèrics esclau per assegurar-se que la combinació no tindrà problemes de comunicació inesperats que afectin el desenvolupament d'un producte.

I2C

I2C és un protocol estàndard de comunicació estàndard estàndard que només requereix dues línies de senyal dissenyades per a la comunicació entre xips en una PCB. I2C es va dissenyar originalment per a la comunicació de 100 kbps, però s'han desenvolupat modes de transmissió de dades més ràpids al llarg dels anys per aconseguir velocitats de fins a 3.4Mbps. El protocol I2C s'ha establert com un estàndard oficial, que proporciona una bona compatibilitat entre les implementacions I2C i una bona compatibilitat amb versions anteriors.

Selecció entre I2C i SPI

Si seleccioneu entre I2c i SPI, els dos principals protocols de comunicació en sèrie, es requereix una bona comprensió dels avantatges i limitacions de I2C, SPI i la seva aplicació. Cada protocol de comunicació tindrà avantatges diferents que tendirà a diferenciar-se tal com s'aplica a la vostra sol·licitud. Les distincions clau entre I2C i SPI són:

I2C requereix només dos cables, mentre que SPI requereix tres o quatre
SPI admet una comunicació de full-duplex de més alta velocitat mentre que I2C és més lent
I2C obté més energia que SPI
I2C admet diversos dispositius al mateix bus sense línies de senyal de selecció addicionals a través de l'adreça de dispositius de comunicació interna mentre SPI necessita línies de senyals addicionals per gestionar diversos dispositius al mateix bus
I2C garanteix que les dades enviades rebran el dispositiu esclau mentre que SPI no verifica que les dades siguin rebudes correctament
L'I2C pot ser tancat per un dispositiu que no deixa anar el bus de comunicació
SPI no pot transmetre el PCB mentre l'I2C pot, encara que sigui a velocitats de transmissió de dades baixes
I2C és més econòmic que implementar que el protocol de comunicació SPI
SPI només admet un dispositiu mestre a l'autobús mentre que I2C admet diversos dispositius mestres
I2C és menys susceptible al soroll que l'SPI
SPI només pot recórrer distàncies curtes i rarament fora de la PCB mentre que I2C pot transmetre dades a distàncies molt més grans, tot i que a baixes taxes de dades
La manca d'un estàndard formal ha donat lloc a diverses variacions del protocol SPI, variacions que han estat àmpliament evitades amb el protocol I2C

Aquestes distincions entre SPI i I2C han de fer que la selecció de la millor opció de comunicació per a la vostra aplicació sigui més fàcil. Tant SPI com I2C són bones opcions de comunicació, però cadascun té uns quants avantatges i aplicacions preferides. En general, SPI és millor per a aplicacions d'alta velocitat i baixa potència, mentre que I2C és millor per a la comunicació amb una gran quantitat de perifèrics i el canvi dinàmic del rol del dispositiu mestre entre els perifèrics de l'autobús I2C. Tant SPI com I2C són protocols de comunicació sòlids i estables per a aplicacions integrades que són adequades per al món incrustat.