Serial Peripheral Interface (SPI) -liitäntää käytetään lyhyen matkan tiedonsiirtoon, erityisesti sulautetuissa järjestelmissä. Yleisempi sarjaliikenneprotokolla on I2C, joka helpottaa elektronisten komponenttien välistä viestintää riippumatta siitä, ovatko komponentit samalla piirilevyllä tai kytkettynä kaapelilla.
Valitseminen I2C:n ja SPI:n, kahden tärkeimmän sarjaliikenneprotokollan välillä, edellyttää vankkaa ymmärrystä I2C:n, SPI:n ja sovelluksen eduista ja rajoituksista. Jokaisella viestintäprotokollalla on selkeitä etuja, jotka yleensä erottuvat sovelluksessasi.
- Parempi nopeisiin ja pienitehoisiin sovelluksiin.
- Ei virallinen standardi – yleensä vähemmän yhteensopiva.
- Parempi tiedonsiirtoon useiden oheislaitteiden kanssa ja ensisijaisen laitteen roolin vaihtamiseen.
- Standardointi varmistaa paremman yhteensopivuuden.
SPI on parempi nopeille ja pienitehoisille sovelluksille. I2C soveltuu paremmin tiedonsiirtoon useiden oheislaitteiden kanssa. Sekä SPI että I2C ovat kestäviä, vakaita viestintäprotokollia sulautetuille sovelluksille, jotka sopivat hyvin sulautettuun maailmaan.
SPI:n plussat ja miinukset
-
Tukee nopeampaa kaksisuuntaista tiedonsiirtoa.
- Erittäin pieni teho.
- Lyhyt siirtoetäisyydet, ei voi kommunikoida eri piirilevyjen komponenttien välillä.
- Useita muunnelmia ja mukautuksia voi aiheuttaa yhteensopivuusongelmia.
- Vaatii lisäsignaalilinjoja useiden laitteiden hallintaan samalla väylällä.
- Ei varmista, että tiedot vastaanotetaan oikein.
- Herkeempi melulle.
Serial to Peripheral Interface on erittäin pienitehoinen nelijohtiminen sarjaliikenneliitäntä. Se on suunniteltu siten, että IC-ohjaimet ja oheislaitteet voivat kommunikoida keskenään. SPI-väylä on full-duplex-väylä, joka mahdollistaa tiedonsiirron virrata ensisijaiselle laitteelle ja siitä pois samanaikaisesti jopa 10 Mbps:n nopeudella. SPI:n nopea toiminta yleensä rajoittaa sen käyttöä eri piirilevyillä olevien komponenttien väliseen kommunikointiin, koska kapasitanssi kasvaa, jonka pidemmän matkan viestintä lisää signaalilinjoihin. Piirilevyn kapasitanssi voi myös rajoittaa SPI-viestintälinjojen pituutta.
Vaikka SPI on vakiintunut protokolla, se ei ole virallinen standardi. SPI tarjoaa useita muunnelmia ja mukautuksia, jotka johtavat yhteensopivuusongelmiin. SPI-toteutukset tulee aina tarkistaa ensisijaisten ohjainten ja toissijaisten oheislaitteiden välillä, jotta voidaan varmistaa, ettei yhdistelmällä ole odottamattomia viestintäongelmia, jotka vaikuttavat tuotteen kehitykseen.
I2C plussat ja miinukset
- Tukee useita laitteita samassa väylässä ilman ylimääräisiä signaalilinjoja tiedonsiirtolaitteiden osoitteiden kautta.
- Virallinen standardi tarjoaa yhteensopivuuden I2C-toteutusten välillä ja taaksepäin yhteensopivuuden.
- Varmistaa, että toissijainen laite vastaanottaa lähetetyt tiedot.
- Voi lähettää piirilevyltä, mutta alhaisilla siirtonopeuksilla.
- Halvempi toteuttaa kuin SPI-tiedonsiirtoprotokolla.
- Vähemmän herkkä melulle kuin SPI.
- Lähetä tietoja pitemmälle.
- Hitaammat siirtonopeudet ja tiedonsiirtonopeudet.
- Voidaan lukita yhdellä laitteella, joka ei vapauta tietoliikenneväylää.
- Vee enemmän tehoa kuin SPI.
I2C on virallinen standardisarjaliikenneprotokolla, joka vaatii vain kaksi signaalilinjaa, jotka on suunniteltu piirilevyllä olevien sirujen väliseen viestintään. I2C suunniteltiin alun perin 100 kbps tiedonsiirtoon. Silti nopeampia tiedonsiirtotiloja on kehitetty vuosien varrella jopa 3,4 Mbps:n nopeuden saavuttamiseksi. I2C-protokolla on vakiinnutettu viralliseksi standardiksi, joka tarjoaa hyvän yhteensopivuuden I2C-toteutusten välillä ja hyvän taaksepäin yhteensopivuuden.
Yllä olevan luettelon eduista ja haitoista lisäksi I2C vaatii vain kaksi johtoa. SPI vaatii kolme tai neljä. Lisäksi SPI tukee vain yhtä ensisijaista laitetta väylässä, kun taas I2C tukee useita ensisijaisia laitteita.
Valinta I2C:n ja SPI:n välillä
Yleensä SPI on parempi nopeissa ja pienitehoisissa sovelluksissa, kun taas I2C sopii paremmin viestintään useiden oheislaitteiden kanssa sekä tilanteissa, joissa ensisijaisen laitteen roolia vaihdetaan dynaamisesti I2C:n oheislaitteiden välillä. bussi.
