يمكن أن يكون الاختيار بين I2C و SPI ، وهما خيارين رئيسيين للاتصالات التسلسلية ، تحديًا كبيرًا ولهما تأثير كبير على تصميم المشروع ، خاصة إذا تم استخدام بروتوكول الاتصال الخاطئ. كل من SPI و I2C يجلب مزايا وقيود خاصة بهما مثل بروتوكولات الاتصال التي تجعل كل منها مناسبًا لتطبيقات معينة.
SPI
SPI ، أو التسلسلي إلى واجهة طرفية ، هي منخفضة جدا ، وأربعة أسلاك الاتصال التسلسلي الأسلاك المصممة لأجهزة التحكم IC والأجهزة الطرفية للتواصل مع بعضها البعض. ناقل SPI هو ناقل ثنائي الاتجاه ، والذي يسمح للتواصل بالتدفق من وإلى الجهاز الرئيسي في وقت واحد بمعدلات تصل إلى 10 ميجا بايت في الثانية. وعموما ، فإن التشغيل العالي السرعة لـ SPI يحد من استخدامه للتواصل بين المكونات في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور منفصلة بسبب الزيادة في السعة التي تضيفها الاتصالات البعيدة إلى خطوط الإشارة. السعة PCB يمكن أيضا أن تحد من طول خطوط الاتصالات SPI.
في حين أن SPI هو بروتوكول ثابت ، فهو ليس معيارًا رسميًا يؤدي إلى العديد من المتغيرات وتخصيصات SPI التي يمكن أن تؤدي إلى مشكلات التوافق. يجب التحقق دائمًا من تطبيقات SPI بين وحدات التحكم الرئيسية والأجهزة الطرفية التابعة للتأكد من عدم وجود أي مشاكل اتصال غير متوقعة تؤثر على تطوير المنتج.
I2C
I2C هو بروتوكول رسمي للاتصال التسلسلي القياسي الذي يتطلب فقط سطرين للإشارة تم تصميمهما للتواصل بين الرقائق على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تم تصميم I2C في الأصل للتواصل بسرعة 100 كيلوبت في الثانية ولكن تم تطوير أوضاع نقل البيانات بشكل أسرع على مدار السنين لتحقيق سرعات تصل إلى 3.4 ميغابت في الثانية. لقد تم إنشاء بروتوكول I2C كمعيار رسمي ، والذي يوفر التوافق الجيد بين تطبيقات I2C والتوافق مع الإصدارات السابقة.
اختيار بين I2C و SPI
الاختيار بين I2c و SPI ، وهما بروتوكولات الاتصال التسلسلي الرئيسي ، يتطلب فهم جيد لمزايا وقيود I2C ، SPI ، والتطبيق الخاص بك. سيكون لكل بروتوكول اتصالات مزايا واضحة تميل إلى تمييز نفسه كما ينطبق على طلبك. الفروق الرئيسية بين I2C و SPI هي:
- يتطلب I2C اثنين فقط من الأسلاك ، في حين يتطلب SPI ثلاثة أو أربعة
- يدعم SPI الاتصال عالي السرعة مزدوج الاتجاه بينما يكون I2C أبطأ
- I2C يستهلك طاقة أكثر من SPI
- يدعم I2C أجهزة متعددة على نفس الناقل دون خطوط إشارة محددة إضافية من خلال عنونة جهاز الاتصال أثناء يتطلب SPI خطوط إشارات إضافية لإدارة أجهزة متعددة على نفس الناقل
- يضمن I2C تلقي البيانات المرسلة بواسطة جهاز الرقيق بينما لا يتحقق SPI من تلقي البيانات بشكل صحيح
- يمكن قفل I2C بواسطة جهاز واحد يفشل في تحرير ناقل الاتصالات
- لا يستطيع SPI نقل بث ثنائي الفينيل متعدد الكلور بينما يمكن لـ I2C ، على الرغم من سرعات نقل البيانات المنخفضة
- I2C أرخص لتنفيذ من بروتوكول الاتصال SPI
- يدعم SPI جهاز رئيسي واحد فقط في الناقل بينما يدعم I2C عدة أجهزة رئيسية
- I2C أقل عرضة للضوضاء من SPI
- يمكن لـ SPI فقط أن تسافر لمسافات قصيرة ونادراً ما تخرج من ثنائي الفينيل متعدد الكلور بينما يمكن لـ I2C نقل البيانات عبر مسافات أكبر بكثير ، على الرغم من انخفاض معدلات البيانات
- وقد أدى عدم وجود معيار رسمي في العديد من الاختلافات في بروتوكول SPI ، والتغيرات التي تم تجنبها إلى حد كبير مع بروتوكول I2C
يجب أن تجعل هذه الاختلافات بين SPI و I2C اختيار أفضل خيار اتصال لتطبيقك أسهل. كل من SPI و I2C هما خياران جيدان للتواصل ، ولكن لكل منهما بعض المزايا المميزة والتطبيقات المفضلة. بشكل عام ، يكون SPI أفضل للتطبيقات ذات السرعة العالية والتشغيل المنخفض ، في حين أن I2C هي الأفضل للتواصل مع عدد كبير من الأجهزة الطرفية والتغيير الديناميكي لدور الجهاز الرئيسي بين الأجهزة الطرفية في ناقل I2C. كل من SPI و I2C هما بروتوكولات اتصال قوية ومستقرة للتطبيقات المضمنة المناسبة للعالم المضمن.