Een seriële perifere interface (SPI) wordt gebruikt voor communicatie op korte afstand, met name in embedded systemen. Een meer gebruikelijk serieel communicatieprotocol is I2C, dat de communicatie tussen elektronische componenten vergemakkelijkt, of de componenten nu op dezelfde PCB zitten of met een kabel zijn verbonden. Kiezen tussen I2C en SPI, de twee belangrijkste seriële communicatieprotocollen, vereist een goed begrip van de voordelen en beperkingen van I2C, SPI en de toepassing. Elk communicatieprotocol heeft duidelijke voordelen die zich onderscheiden omdat ze van toepassing zijn op uw toepassing.
- Beter voor toepassingen met hoge snelheid en laag vermogen.
- Geen officiële standaard – over het algemeen minder compatibel.
I2C
- Beter voor communicatie met verschillende randapparatuur en het veranderen van de rol van het primaire apparaat.
- Standaardisatie zorgt voor een betere compatibiliteit.
SPI is beter voor toepassingen met hoge snelheid en laag vermogen. I2C is beter geschikt voor communicatie met een groot aantal randapparatuur. Zowel SPI als I2C zijn robuuste, stabiele communicatieprotocollen voor embedded toepassingen die zeer geschikt zijn voor de embedded wereld.
Voor- en nadelen van SPI
Voordelen:
- Ondersteunt full-duplex communicatie met hogere snelheid.
- Zeer laag vermogen.
nadelen
- Korte overdrachtsafstanden, kan niet communiceren tussen componenten op afzonderlijke PCB’s.
- Verschillende varianten en aanpassingen kunnen compatibiliteitsproblemen veroorzaken.
- Vereist extra signaallijnen om meerdere apparaten op dezelfde bus te beheren.
- Controleert niet of de gegevens correct zijn ontvangen.
- Meer gevoelig voor geluid.
Serieel-naar-perifere interface is een 4-draads seriële communicatie-interface met een zeer laag vermogen. Het is zo ontworpen dat IC-controllers en randapparatuur met elkaar kunnen communiceren. De SPI-bus is een full-duplex-bus, waarmee communicatie gelijktijdig van en naar het primaire apparaat kan stromen met snelheden tot 10 Mbps. De snelle werking van SPI beperkt het over het algemeen om te worden gebruikt om te communiceren tussen componenten op afzonderlijke PCB’s vanwege de toename van de capaciteit die communicatie over langere afstand aan de signaallijnen toevoegt. PCB-capaciteit kan ook de lengte van SPI-communicatielijnen beperken. Hoewel SPI een vastgesteld protocol is, is het geen officiële standaard. SPI biedt verschillende varianten en aanpassingen die tot compatibiliteitsproblemen leiden. SPI-implementaties moeten altijd worden gecontroleerd tussen primaire controllers en secundaire randapparatuur om ervoor te zorgen dat de combinatie geen onverwachte communicatieproblemen krijgt die de ontwikkeling van een product beïnvloeden.
I2C voor- en nadelen
Voordelen:
- Ondersteunt meerdere apparaten op dezelfde bus zonder extra geselecteerde signaallijnen door middel van in-communicatie apparaatadressering.
- De officiële standaard biedt compatibiliteit tussen I2C-implementaties en achterwaartse compatibiliteit.
- Zorgt ervoor dat de verzonden gegevens worden ontvangen door het secundaire apparaat.
- Kan vanaf de printplaat verzenden, maar met lage transmissiesnelheden.
- Goedkoper te implementeren dan het SPI-communicatieprotocol.
- Minder gevoelig voor ruis dan SPI.
- Gegevens over grotere afstanden verzenden.
nadelen
- Lagere overdrachtssnelheden en datasnelheden.
- Kan worden vergrendeld door één apparaat dat de communicatiebus niet vrijgeeft.
- Trekt meer kracht dan SPI.
I2C is een officieel standaard serieel communicatieprotocol dat slechts twee signaallijnen vereist die zijn ontworpen voor communicatie tussen chips op een PCB. I2C is oorspronkelijk ontworpen voor communicatie van 100 kbps. Toch zijn er in de loop der jaren snellere datatransmissiemodi ontwikkeld om snelheden tot 3,4 Mbps te bereiken. Het I2C-protocol is vastgesteld als een officiële standaard en biedt goede compatibiliteit tussen I2C-implementaties en goede achterwaartse compatibiliteit. Naast de bovenstaande lijst met voor- en nadelen, heeft I2C slechts twee draden nodig. SPI vereist drie of vier. Bovendien ondersteunt SPI slechts één primair apparaat op de bus, terwijl I2C meerdere primaire apparaten ondersteunt.
Kiezen tussen I2C en SPI
Over het algemeen is SPI beter voor toepassingen met hoge snelheid en laag stroomverbruik, terwijl I2C beter geschikt is voor communicatie met een groot aantal randapparatuur, evenals in situaties met dynamische verandering van de primaire apparaatrol tussen randapparatuur op de I2C-bus.
