یک رابط جانبی سریال (SPI) برای ارتباطات از راه دور، به ویژه در سیستم های تعبیه شده استفاده می شود. یک پروتکل ارتباطی سریال رایج تر I2C است که ارتباط بین اجزای الکترونیکی را تسهیل می کند، خواه قطعات روی یک PCB باشند یا با یک کابل متصل شوند.
انتخاب بین I2C و SPI، دو پروتکل اصلی ارتباط سریال، نیاز به درک کاملی از مزایا و محدودیت‌های I2C، SPI و برنامه دارد. هر پروتکل ارتباطی دارای مزایای متمایزی است که با اعمال آن در برنامه شما، خود را متمایز می کند.
- برای برنامه های کاربردی با سرعت بالا و کم مصرف بهتر است.
- استاندارد رسمی نیست - معمولاً کمتر سازگار است.
- برای ارتباط با چندین دستگاه جانبی و تغییر نقش اصلی دستگاه بهتر است.
- استانداردسازی سازگاری بهتر را تضمین می کند.
SPI برای برنامه های کاربردی با سرعت بالا و کم مصرف بهتر است. I2C برای ارتباط با تعداد زیادی تجهیزات جانبی مناسب تر است. هر دو SPI و I2C پروتکل های ارتباطی قوی و پایدار برای برنامه های کاربردی تعبیه شده هستند که برای دنیای جاسازی شده مناسب هستند.
SPI مزایا و معایب
- پشتیبانی از ارتباطات تمام دوبلکس با سرعت بالاتر.
- قدرت بسیار کم.
-
فاصله‌های انتقال کوتاه، نمی‌توان بین قطعات روی PCBهای جداگانه ارتباط برقرار کرد.
- چند گونه و سفارشی‌سازی می‌تواند مشکلات سازگاری ایجاد کند.
- برای مدیریت چندین دستگاه در یک گذرگاه به خطوط سیگنال اضافی نیاز دارد.
- تأیید نمی کند که داده ها به درستی دریافت شده اند.
- بیشتر مستعد نویز است.
رابط سریال به جانبی یک رابط ارتباطی سریال چهار سیمه کم مصرف است. به گونه ای طراحی شده است که کنترل کننده های آی سی و تجهیزات جانبی بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. گذرگاه SPI یک گذرگاه تمام دوبلکس است که اجازه می دهد تا ارتباطات به طور همزمان از دستگاه اصلی و با سرعت حداکثر 10 مگابیت در ثانیه جریان یابد.عملکرد پرسرعت SPI عموماً استفاده از آن را برای برقراری ارتباط بین اجزا در PCBهای جداگانه محدود می کند، زیرا ظرفیت خازنی افزایش می یابد که ارتباطات با فاصله طولانی به خطوط سیگنال اضافه می کند. ظرفیت خازنی PCB همچنین می تواند طول خطوط ارتباطی SPI را محدود کند.
در حالی که SPI یک پروتکل ثابت است، یک استاندارد رسمی نیست. SPI چندین نوع و سفارشی سازی ارائه می دهد که منجر به مشکلات سازگاری می شود. پیاده‌سازی SPI باید همیشه بین کنترل‌کننده‌های اولیه و تجهیزات جانبی ثانویه بررسی شود تا اطمینان حاصل شود که این ترکیب مشکلات ارتباطی غیرمنتظره‌ای که بر توسعه محصول تأثیر می‌گذارد نخواهد داشت.
مزایا و معایب I2C
- از چندین دستگاه در یک گذرگاه بدون خطوط سیگنال انتخابی اضافی از طریق آدرس دهی دستگاه در ارتباط پشتیبانی می کند.
- استاندارد رسمی سازگاری بین پیاده سازی های I2C و سازگاری با عقب را فراهم می کند.
- اطمینان حاصل می کند که داده های ارسال شده توسط دستگاه ثانویه دریافت می شود.
- می تواند از PCB خارج شود، اما با سرعت انتقال پایین.
- پیاده‌سازی ارزان‌تر از پروتکل ارتباطی SPI.
- کمتر از SPI مستعد نویز است.
- اطلاعات را در فواصل دورتر انتقال دهید.
- سرعت انتقال و نرخ داده کمتر.
- می توان توسط دستگاهی که گذرگاه ارتباطی را آزاد نمی کند قفل کرد.
- قدرت بیشتری نسبت به SPI می گیرد.
I2C یک پروتکل ارتباطی سریال استاندارد رسمی است که فقط به دو خط سیگنال نیاز دارد که برای ارتباط بین تراشه ها روی PCB طراحی شده اند. I2C در ابتدا برای ارتباطات 100 کیلوبیت بر ثانیه طراحی شده بود. با این حال، حالت‌های انتقال داده سریع‌تر در طول سال‌ها برای دستیابی به سرعت تا ۳.۴ مگابیت بر ثانیه توسعه یافته‌اند. پروتکل I2C به عنوان یک استاندارد رسمی ایجاد شده است که سازگاری خوبی را در بین پیاده‌سازی‌های I2C و سازگاری خوب با عقب را ارائه می‌کند.
علاوه بر لیست مزایا و معایب بالا، I2C تنها به دو سیم نیاز دارد. SPI به سه یا چهار نیاز دارد. علاوه بر این، SPI فقط از یک دستگاه اصلی در اتوبوس پشتیبانی می کند در حالی که I2C از چندین دستگاه اصلی پشتیبانی می کند.
انتخاب بین I2C و SPI
به طور کلی، SPI برای برنامه های کاربردی با سرعت بالا و کم مصرف بهتر است، در حالی که I2C برای ارتباط با تعداد زیادی از تجهیزات جانبی و همچنین در شرایطی که شامل تغییر دینامیک نقش اصلی دستگاه در میان تجهیزات جانبی در I2C است، مناسب تر است. اتوبوس.
