Последовательный периферийный интерфейс (SPI) используется для связи на короткие расстояния, особенно во встроенных системах. Более распространенным протоколом последовательной связи является I2C, который облегчает связь между электронными компонентами, независимо от того, находятся ли они на одной печатной плате или соединены кабелем.
Выбор между I2C и SPI, двумя основными протоколами последовательной связи, требует четкого понимания преимуществ и ограничений I2C, SPI и приложения. Каждый коммуникационный протокол имеет определенные преимущества, которые, как правило, проявляются применительно к вашему приложению.
- Лучше для высокоскоростных приложений с низким энергопотреблением.
- Не является официальным стандартом, как правило, менее совместимым.
- Подходит для связи с несколькими периферийными устройствами и изменения роли основного устройства.
- Стандартизация обеспечивает лучшую совместимость.
SPI лучше подходит для высокоскоростных приложений с низким энергопотреблением. I2C лучше подходит для связи с большим количеством периферийных устройств. И SPI, и I2C являются надежными, стабильными протоколами связи для встраиваемых приложений, которые хорошо подходят для встраиваемого мира.
SPI Плюсы и минусы
- Поддерживает высокоскоростную полнодуплексную связь.
- Очень низкая мощность.
- Короткие расстояния передачи, невозможность обмена данными между компонентами на отдельных печатных платах.
- Несколько вариантов и настроек могут создать проблемы совместимости.
- Требуются дополнительные сигнальные линии для управления несколькими устройствами на одной шине.
- Не проверяет правильность приема данных.
- Более чувствительны к шуму.
Serial to Peripheral Interface - это четырехпроводной последовательный интерфейс с очень низким энергопотреблением. Он разработан таким образом, чтобы контроллеры IC и периферийные устройства могли взаимодействовать друг с другом. Шина SPI - это полнодуплексная шина, которая позволяет передавать данные на первичное устройство и от него одновременно со скоростью до 10 Мбит/с. Высокоскоростная работа SPI обычно ограничивает его использование для связи между компонентами на отдельных печатных платах из-за увеличения емкости, которое при передаче на большие расстояния добавляется к сигнальным линиям. Емкость печатной платы также может ограничивать длину линий связи SPI.
Хотя SPI является установленным протоколом, он не является официальным стандартом. SPI предлагает несколько вариантов и настроек, которые приводят к проблемам совместимости. Реализации SPI всегда следует проверять между первичными контроллерами и вторичными периферийными устройствами, чтобы убедиться, что комбинация не будет иметь неожиданных проблем со связью, которые повлияют на разработку продукта.
I2C Плюсы и минусы
- Поддерживает несколько устройств на одной шине без дополнительных сигнальных линий выбора посредством адресации устройств в процессе связи.
- Официальный стандарт обеспечивает совместимость между реализациями I2C и обратную совместимость.
- Гарантирует, что отправленные данные будут получены вторичным устройством.
- Может передавать с печатной платы, но на низкой скорости передачи.
- Дешевле в реализации, чем протокол связи SPI.
- Менее подвержен шуму, чем SPI.
- Передача данных на большие расстояния.
- Меньшие скорости передачи и передачи данных.
- Может быть заблокирован одним устройством, которое не может освободить коммуникационную шину.
- Потребляет больше энергии, чем SPI.
I2C - это официальный стандартный протокол последовательной связи, для которого требуются только две сигнальные линии, предназначенные для связи между микросхемами на печатной плате. I2C изначально был разработан для связи со скоростью 100 кбит/с. Тем не менее, за прошедшие годы были разработаны более быстрые режимы передачи данных для достижения скорости до 3,4 Мбит/с. Протокол I2C был установлен в качестве официального стандарта, обеспечивая хорошую совместимость между реализациями I2C и хорошую обратную совместимость.
В дополнение к приведенному выше списку плюсов и минусов, для I2C требуется всего два провода. SPI требует три или четыре. Кроме того, SPI поддерживает только одно основное устройство на шине, тогда как I2C поддерживает несколько основных устройств.
Выбор между I2C и SPI
В целом, SPI лучше подходит для высокоскоростных и маломощных приложений, в то время как I2C лучше подходит для связи с большим количеством периферийных устройств, а также в ситуациях, связанных с динамической сменой роли основного устройства среди периферийных устройств на I2C автобус.
