İki ana seri iletişim seçeneği olan I2C ve SPI arasında seçim yapmak oldukça zor olabilir ve özellikle yanlış iletişim protokolü kullanılıyorsa projenin tasarımı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Hem SPI hem de I2C, her biri belirli uygulamalar için uygun kılan iletişim protokolleri olarak kendi avantaj ve sınırlamalarını getiriyor.
SPI
SPI veya Seriden Çevresel Arabirim, IC denetleyicileri ve çevre birimleri için birbirleriyle iletişim kuracak şekilde tasarlanmış çok düşük bir güç, dört kablolu seri iletişim arabirimidir. SPI veriyolu, iletişimin ana cihazdan aynı anda 10Mbps'ye kadar hızlarda akmasını sağlayan tam çift yönlü bir veri yoludur. SPI'nın yüksek hızda çalışması, genellikle, daha uzun mesafeli iletişimin sinyal hatlarına eklediği kapasitans artışı nedeniyle, ayrı PCB'lerdeki bileşenler arasında iletişim kurmak için kullanılmasını sınırlandırmaktadır. PCB kapasitansı ayrıca SPI iletişim hatlarının uzunluğunu da sınırlayabilir.
SPI yerleşik bir protokol olmakla birlikte, uyumluluk sorunlarına yol açabilecek çeşitli varyantlara ve SPI özelleştirmelerine yol açan resmi bir standart değildir. Kombinasyonun bir ürünün gelişimini etkileyecek beklenmedik iletişim problemleri olmayacağından emin olmak için, ana denetleyiciler ve bağımlı birimler arasında SPI uygulamaları her zaman kontrol edilmelidir.
I2C
I2C , PCB üzerindeki çipler arasında haberleşme için tasarlanmış iki sinyal hattını gerektiren resmi bir standart seri iletişim protokolüdür. I2C orijinal olarak 100kbps haberleşme için tasarlandı ancak yıllar içinde 3,4Mbps'ye varan hızlara ulaşmak için daha hızlı veri aktarım modları geliştirildi. I2C protokolü, I2C uygulamaları ve iyi geriye dönük uyumluluk arasında iyi bir uyumluluk sağlayan resmi bir standart olarak kurulmuştur.
I2C ve SPI Arasındaki Seçimi
İki ana seri iletişim protokolü olan I2c ve SPI arasında seçim yapmak, I2C, SPI ve uygulamanızın avantajlarını ve sınırlamalarını iyi bir şekilde anlamanızı gerektirir. Her iletişim protokolü, uygulamanız için geçerli olduğu gibi kendini ayırt etme eğiliminde olacak farklı avantajlara sahip olacaktır. I2C ve SPI arasındaki temel farklar şunlardır:
- SPI üç veya dört gerektirirken I2C sadece iki kablo gerektirir
- SPI, I2C yavaşken yüksek hızlı tam çift yönlü iletişimi destekler
- I2C, SPI'dan daha fazla güç çekiyor
- I2C, aynı veri yolu üzerindeki birden fazla cihazı, haberleşme cihazında adresleme yoluyla ek seçme sinyalleri olmaksızın desteklerken, SPI aynı veri yolunda birden fazla cihazı yönetmek için ek sinyal hatları gerektirirken
- I2C, gönderilen verilerin slave cihazı tarafından alınmasını sağlarken, SPI verilerin doğru şekilde alındığını doğrulamaz.
- I2C iletişim veriyolunu serbest bırakmayan bir cihaz tarafından kilitlenebilir
- I2C düşük veri iletim hızında da olsa SPI PCB'yi iletemez
- I2C, SPI iletişim protokolünden daha ucuzdur
- I2C birden fazla ana cihazı desteklerken, SPI veri yolu üzerinde yalnızca bir ana aygıtı destekler
- I2C, SPI'dan daha az gürültüye duyarlıdır
- SPI, sadece kısa mesafelerde seyahat edebilir ve PCB'den nadiren uzak durabilirken, I2C düşük veri oranlarında olmasına rağmen daha büyük mesafelerde veri iletebilir
- Resmi bir standardın olmaması, SPI protokolünün çeşitli varyasyonlarıyla sonuçlanmıştır, I2C protokolü ile büyük ölçüde önlenebilen varyasyonlar.
SPI ve I2C arasındaki bu ayrımlar, uygulamanız için en iyi iletişim seçeneğini seçmeyi kolaylaştırmalıdır. Hem SPI hem de I2C iyi iletişim seçenekleridir, ancak her birinin birkaç farklı avantajı ve tercih edilen uygulamaları vardır. Genel olarak, SPI yüksek hız ve düşük güç uygulamaları için daha iyidir, I2C ise çok sayıda çevre birimi ile iletişim için daha iyi ve I2C veriyolundaki çevre birimleri arasındaki ana cihaz rolünün dinamik olarak değişmesi için daha iyidir. Hem SPI hem de I2C, gömülü dünya için çok uygun olan gömülü uygulamalar için sağlam ve kararlı iletişim protokolleridir.