انتخاب میان I2C و SPI، دو گزینه اصلی ارتباط سریال، می تواند کاملا یک چالش باشد و تأثیر قابل توجهی در طراحی یک پروژه دارد، به ویژه اگر پروتکل ارتباطات اشتباه استفاده شود. هر دو SPI و I2C مزایا و محدودیت های خود را به عنوان پروتکل های ارتباطی می سازند که هر یک را برای برنامه های خاص مناسب می سازد.
SPI
SPI، یا سریال به رابط محیطی، یک رابط ارتباطی سریال چهار سیم است که برای کنترل کننده های IC و لوازم جانبی برای ارتباط با یکدیگر طراحی شده است. اتوبوس SPI یک اتوبوس کامل دوبلکس است که اجازه می دهد تا ارتباطات به طور همزمان به میزان 10 مگابیت در ثانیه به دستگاه اصلی متصل شود. عملیات با سرعت بالا SPI عموما آن را محدود می کند که برای ارتباط بین قطعات بر روی PCB های جداگانه به علت افزایش ظرفیت که ارتباطات فاصله دورتر به خطوط سیگنال افزوده می شود، محدود می شود. ظرفیت PCB همچنین می تواند طول خطوط ارتباطی SPI را محدود کند.
در حالیکه SPI یک پروتکل ثابت است، این یک استاندارد رسمی نیست که منجر به چندین نوع و سفارشی سازی SPI می شود که می تواند منجر به مسائل سازگاری شود. پیاده سازی SPI همیشه باید بین کنترل کننده های اصلی و وسایل جانبی فرعی بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که این ترکیب هیچ مشکلی ارتباطی غیرمنتظره ای ندارد که بر توسعه محصول تأثیر می گذارد.
I2C
I2C یک پروتکل رسمی استاندارد ارتباطی سریال است که فقط نیاز به دو خط سیگنال دارد که برای ارتباط بین تراشه ها در PCB طراحی شده است. I2C در ابتدا برای ارتباطات 100 کیلوبیت بر ثانیه طراحی شده است، اما سرعت انتقال داده ها در طول سال ها برای رسیدن به سرعت تا 3.4Mbps توسعه یافته است. پروتکل I2C به عنوان یک استاندارد رسمی ایجاد شده است که برای سازگاری خوب بین پیاده سازی I2C و سازگاری خوب عقب مانده فراهم شده است.
انتخاب بین I2C و SPI
انتخاب بین I2c و SPI، دو پروتکل اصلی ارتباطات سریال، نیاز به درک خوبی از مزایا و محدودیت های I2C، SPI و برنامه شما. هر پروتکل ارتباطی دارای مزایای متمایزی خواهد بود که تمایل به تمایز خود را به عنوان آن را در مورد درخواست شما اعمال می شود. تفاوت های کلیدی بین I2C و SPI عبارتند از:
- I2C نیاز به دو سیم دارد، در حالی که SPI نیاز به سه یا چهار هسته دارد
- SPI از ارتباطات Full-duplex با سرعت بالاتر پشتیبانی می کند در حالی که I2C کندتر است
- I2C قدرت بیشتری نسبت به SPI می گیرد
- I2C از دستگاه های چندگانه در همان اتوبوس پشتیبانی می کند بدون اینکه خطوط سیگنال اضافی را از طریق آدرس گیرنده در دستگاه ارتباط برقرار کند در حالی که SPI نیاز به خطوط سیگنال اضافی برای مدیریت دستگاه های چندگانه در همان اتوبوس
- I2C تضمین می کند که داده های فرستاده شده توسط دستگاه برده دریافت می شود در حالی که SPI تایید نمی کند که داده ها به درستی دریافت می شوند
- I2C را می توان توسط یک دستگاه که قادر به انتشار bus ارتباطی است قفل شده است
- SPI نمی تواند PCB را در حالی که I2C می تواند منتقل کند، حتی اگر سرعت انتقال اطلاعات کم باشد
- I2C ارزانتر از پروتکل ارتباط SPI است
- SPI تنها از یک دستگاه اصلی در اتوبوس پشتیبانی می کند در حالی که I2C از چند دستگاه اصلی پشتیبانی می کند
- I2C کمتر نسبت به SPI حساس به نویز است
- SPI تنها می تواند فاصله های کوتاهی را حمل کند و به ندرت از PCB عبور کند در حالی که I2C می تواند داده ها را از طریق فاصله های بسیار بیشتری انتقال دهد،
- عدم وجود یک استاندارد رسمی منجر به تغییرات متعددی در پروتکل SPI شده است، تغییرات که عمدتا با پروتکل I2C اجتناب شده است
این تمایز بین SPI و I2C باید انتخاب بهترین گزینه ارتباط را برای برنامه شما آسانتر کند. هر دو SPI و I2C گزینه های ارتباطی خوب هستند، اما هر کدام دارای مزایای مشخص و کاربردی هستند. به طور کلی، SPI برای برنامه های با سرعت بالا و کم قدرت بهتر است در حالی که I2C بهتر است برای مناسب برای ارتباط با تعداد زیادی از لوازم جانبی و تغییر پویا از نقش اصلی دستگاه در میان لوازم جانبی در اتوبوس I2C. هر دو SPI و I2C پروتکل های ارتباط قوی و پایدار برای برنامه های جاسازی شده هستند که برای دنیای جاسازی شده مناسب هستند.