Odabir između I2C i SPI, dvije glavne opcije serijskog komunikacije, može biti vrlo izazov i imaju značajan utjecaj na dizajn projekta, pogotovo ako se koristi krivi protokol za komunikaciju. I SPI i I2C donose svoje prednosti i ograničenja kao komunikacijske protokole koji ih čine prikladnim za specifične aplikacije.
SPI
SPI, ili serijsko na periferno sučelje, vrlo je mala snaga, četiri žična serijska komunikacijska sučelja dizajnirana za IC kontrolere i periferne uređaje da komuniciraju jedni s drugima. SPI sabirnica je full-duplex sabirnica koja omogućava komunikaciju istodobno do i od master uređaja brzinom od do 10 Mbps. Rad SPI-a velikim brzinama općenito ograničava da se koristi za komunikaciju između komponenata na odvojenim PCB-ima zbog povećanja kapaciteta koje komunikacija na duži razmak dodaje signalnim vodovima. Kapacitet PCB-a također može ograničiti duljinu SPI komunikacijskih vodova.
Dok je SPI uspostavljen protokol, to nije službeni standard koji dovodi do nekoliko varijanti i prilagodbi SPI-a koji mogu dovesti do problema s kompatibilnošću. SPI implementacije uvijek treba provjeriti između glavnih kontrolera i podređenih periferija kako bi se osiguralo da kombinacija neće imati neočekivanih komunikacijskih problema koji će utjecati na razvoj proizvoda.
I2C
I2C je službeni standardni serijski komunikacijski protokol koji zahtijeva samo dvije signalne linije koja je dizajnirana za komunikaciju između čipova na PCB-u. I2C je izvorno dizajniran za komunikaciju od 100kbps, no tijekom godina su razvijeni brzi načini prijenosa podataka kako bi se postigle brzine do 3,4 Mbps. I2C protokol je uspostavljen kao službeni standard, koji osigurava dobru kompatibilnost između I2C implementacija i dobre kompatibilnosti s unatrag.
Odabir između I2C i SPI
Odabir između I2c i SPI, dva glavna serijska komunikacijska protokola, zahtijeva dobro razumijevanje prednosti i ograničenja I2C, SPI i vaše aplikacije. Svaki komunikacijski protokol ima različite prednosti koje će se nastojati razlikovati od onoga što se odnosi na vašu aplikaciju. Ključne razlike između I2C i SPI su:
- I2C zahtijeva samo dvije žice, dok SPI zahtijeva tri ili četiri
- SPI podržava veću brzinu full-duplex komunikacije dok je I2C sporiji
- I2C privlači više snage nego SPI
- I2C podržava više uređaja na istoj sabirnici bez dodatnih odabranih signalnih linija putem adresiranja u komunikacijskom uređaju dok SPI zahtijeva dodatne linije signala za upravljanje s više uređaja na istoj sabirnici
- I2C osigurava da robovni uređaj primi poslane podatke dok SPI ne potvrdi ispravno primanje podataka
- I2C može biti zaključan pomoću jednog uređaja koji ne pušta komunikacijsku sabirnicu
- SPI ne može prenijeti PCB dok I2C može, iako pri niskim brzinama prijenosa podataka
- I2C je jeftiniji za implementaciju nego SPI komunikacijski protokol
- SPI podržava samo jedan master uređaj na bazi, dok I2C podržava više glavnih uređaja
- I2C je manje osjetljiv na buku od SPI
- SPI može samo kratke udaljenosti i rijetko iskoristiti PCB, dok I2C može prenositi podatke mnogo daleko, iako pri niskim brzinama prijenosa podataka
- Nedostatak formalnog standarda rezultirao je s nekoliko varijacija SPI protokola, varijacijama koje su u velikoj mjeri izbjegavane I2C protokolom
Ove razlike između SPI i I2C trebale bi olakšati odabir najbolje komunikacijske opcije za vašu aplikaciju. I SPI i I2C su dobre komunikacijske opcije, ali svaka ima nekoliko posebnih prednosti i preferiranih aplikacija. Sve u svemu, SPI je bolji za aplikacije velike brzine i niske snage dok je I2C bolji za prikladnu za komunikaciju s velikim brojem perifernih uređaja i dinamičnom promjenom uloge glavnog uređaja među periferijama na I2C busu. I SPI i I2C robusni su, stabilni komunikacijski protokoli za ugrađene aplikacije koje su prikladne za ugrađeni svijet.