ממשק היקפי טורי (SPI) משמש לתקשורת למרחקים קצרים, במיוחד במערכות משובצות. פרוטוקול תקשורת טורית נפוץ יותר הוא I2C, המאפשר תקשורת בין רכיבים אלקטרוניים, בין אם הרכיבים נמצאים על אותו PCB או מחוברים עם כבל.
הבחירה בין I2C ל-SPI, שני פרוטוקולי התקשורת הטוריים העיקריים, דורשת הבנה מוצקה של היתרונות והמגבלות של I2C, SPI והאפליקציה. לכל פרוטוקול תקשורת יש יתרונות ברורים הנוטים להבדיל את עצמם כפי שהם חלים על היישום שלך.
- טוב יותר עבור יישומים במהירות גבוהה והספק נמוך.
- לא תקן רשמי - בדרך כלל פחות תואם.
- טוב יותר לתקשורת עם מספר ציוד היקפי ושינוי תפקיד המכשיר הראשי.
- סטנדרטיזציה מבטיחה תאימות טובה יותר.
SPI עדיף ליישומים במהירות גבוהה וצריכת חשמל נמוכה. I2C מתאים יותר לתקשורת עם מספר רב של ציוד היקפי. הן SPI והן I2C הם פרוטוקולי תקשורת חזקים ויציבים ליישומים משובצים המתאימים היטב לעולם המשובץ.
SPI יתרונות וחסרונות
- תומך בתקשורת דופלקס מלאה במהירות גבוהה יותר.
- הספק נמוך מאוד.
- מרחקי העברה קצרים, לא יכול לתקשר בין רכיבים על גבי PCB נפרדים.
-
כמה גרסאות והתאמות אישיות עלולות ליצור בעיות תאימות.
- דרוש קווי אות נוספים כדי לנהל מספר מכשירים באותו אוטובוס.
- אינו מאמת שהנתונים התקבלו כהלכה.
- רגיש יותר לרעש.
ממשק סדרתי להיקפי הוא ממשק תקשורת טורית בעל הספק נמוך מאוד. הוא תוכנן כך שבקרי IC וציוד היקפי יכולים לתקשר זה עם זה. אפיק SPI הוא אפיק דופלקס מלא, המאפשר לתקשורת לזרום אל ההתקן הראשי וממנו בו זמנית בקצבים של עד 10 Mbps.הפעולה המהירה של SPI בדרך כלל מגבילה אותו מלהיות בשימוש לתקשורת בין רכיבים על גבי PCB נפרדים בגלל הגידול בקיבול שתקשורת למרחקים ארוכים מוסיפה לקווי האות. קיבול PCB יכול גם להגביל את אורך קווי תקשורת SPI.
למרות ש-SPI הוא פרוטוקול מבוסס, הוא אינו תקן רשמי. SPI מציע מספר גרסאות והתאמות אישיות המובילות לבעיות תאימות. יש לבדוק תמיד יישומי SPI בין בקרים ראשיים וציוד היקפי משני כדי להבטיח שלשילוב לא יהיו בעיות תקשורת בלתי צפויות המשפיעות על פיתוח מוצר.
I2C יתרונות וחסרונות
- תומך במספר התקנים באותו אוטובוס ללא קווי אות נבחרים נוספים באמצעות כתובת התקן בתקשורת.
-
התקן הרשמי מספק תאימות בין יישומי I2C ותאימות לאחור.
- מוודא שהנתונים שנשלחו יתקבלו על ידי המכשיר המשני.
- יכול לשדר את ה-PCB, אבל במהירויות שידור נמוכות.
- זול יותר ליישום מאשר פרוטוקול התקשורת SPI.
- פחות רגיש לרעש מאשר SPI.
- שדר נתונים למרחקים גדולים יותר.
- מהירויות העברה איטיות יותר וקצבי נתונים.
- ניתן לנעול על ידי מכשיר אחד שלא מצליח לשחרר את אפיק התקשורת.
- מושך יותר כוח מ-SPI.
I2C הוא פרוטוקול תקשורת טורית סטנדרטי רשמי שדורש רק שני קווי אות שתוכננו לתקשורת בין שבבים על גבי PCB. I2C תוכנן במקור לתקשורת של 100 kbps. ובכל זאת, במהלך השנים פותחו מצבי העברת נתונים מהירים יותר כדי להשיג מהירויות של עד 3.4 Mbps. פרוטוקול I2C הוקם כסטנדרט רשמי, המספק תאימות טובה בין יישומי I2C ותאימות טובה לאחור.
בנוסף לרשימת היתרונות והחסרונות שלמעלה, I2C דורש שני חוטים בלבד. SPI דורש שלושה או ארבעה. יתר על כן, SPI תומך רק בהתקן ראשי אחד באוטובוס בעוד I2C תומך במספר התקנים ראשיים.
בחירה בין I2C ל-SPI
בסך הכל, SPI טוב יותר עבור יישומי מהירות גבוהה והספק נמוך, בעוד I2C מתאים יותר לתקשורת עם מספר רב של ציוד היקפי, כמו גם במצבים הכוללים שינוי דינמי של תפקיד ההתקן העיקרי בין ציוד היקפי ב-I2C אוטובוס.
