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Sélection entre I2C et SPI pour votre projet

Le choix entre I2C et SPI, les deux principales options de communication série, peut s'avérer un défi considérable et avoir un impact significatif sur la conception d'un projet, en particulier si le protocole de communication utilisé est incorrect. SPI et I2C apportent leurs propres avantages et limitations en tant que protocoles de communication, ce qui les rend adaptés à des applications spécifiques.

SPI

SPI, ou interface série-périphérique, est une interface de communication série à quatre fils de très faible puissance conçue pour les contrôleurs IC et les périphériques afin de communiquer entre eux. Le bus SPI est un bus en duplex intégral qui permet aux communications de circuler simultanément vers le périphérique maître à des débits pouvant atteindre 10 Mbits / s. Le fonctionnement à haute vitesse du SPI limite généralement son utilisation pour la communication entre des composants situés sur des PCB distincts, en raison de l'augmentation de la capacité qu'une communication à longue distance ajoute aux lignes de signal. La capacité du circuit imprimé peut également limiter la longueur des lignes de communication SPI.

Bien que SPI soit un protocole établi, ce n'est pas une norme officielle qui conduit à plusieurs variantes et personnalisations SPI pouvant entraîner des problèmes de compatibilité. Les implémentations SPI doivent toujours être vérifiées entre les contrôleurs maîtres et les périphériques esclaves afin de s'assurer que la combinaison n'aura pas de problèmes de communication inattendus pouvant avoir une incidence sur le développement d'un produit.

I2C

I2C est un protocole de communication série standard officiel qui ne requiert que deux lignes de signal conçues pour la communication entre des puces sur un circuit imprimé. I2C a été conçu à l'origine pour une communication à 100 kbps, mais des modes de transmission de données plus rapides ont été développés au fil des années pour atteindre des vitesses pouvant atteindre 3,4 Mbit / s. Le protocole I2C a été établi en tant que norme officielle, ce qui permet une bonne compatibilité entre les implémentations I2C et une bonne compatibilité avec les versions antérieures.

Sélection entre I2C et SPI

La sélection entre I2c et SPI, les deux principaux protocoles de communication série, nécessite une bonne compréhension des avantages et des inconvénients d'I2C, de SPI et de votre application. Chaque protocole de communication aura des avantages distincts qui tendent à se distinguer s’il s’applique à votre application. Les principales distinctions entre I2C et SPI sont les suivantes:

  • I2C ne nécessite que deux fils, alors que SPI en nécessite trois ou quatre
  • SPI prend en charge les communications en duplex intégral à grande vitesse alors que I2C est plus lent
  • I2C tire plus de puissance que SPI
  • I2C prend en charge plusieurs périphériques sur le même bus sans lignes de signal de sélection supplémentaires via l'adressage de périphérique en communication, tandis que SPI nécessite des lignes de signal supplémentaires pour gérer plusieurs périphériques sur le même bus.
  • I2C garantit que les données envoyées sont reçues par le périphérique esclave, tandis que SPI ne vérifie pas que les données sont correctement reçues
  • I2C peut être verrouillé par un périphérique qui ne parvient pas à libérer le bus de communication
  • Le SPI ne peut pas émettre hors du circuit imprimé, tandis qu'I2C peut, même à des vitesses de transmission de données faibles
  • I2C est moins cher à implémenter que le protocole de communication SPI
  • SPI ne prend en charge qu'un seul périphérique maître sur le bus, tandis qu'I2C prend en charge plusieurs périphériques maîtres
  • I2C est moins sensible au bruit que le SPI
  • Le SPI ne peut parcourir que de courtes distances et rarement hors du circuit imprimé, tandis qu'I2C peut transmettre des données sur des distances beaucoup plus grandes, même à des débits faibles.
  • L'absence de norme formelle a entraîné plusieurs variantes du protocole SPI, variations qui ont été largement évitées avec le protocole I2C.

    Ces distinctions entre SPI et I2C devraient faciliter la sélection de la meilleure option de communication pour votre application. SPI et I2C sont de bonnes options de communication, mais chacune présente quelques avantages distincts et des applications préférées. Globalement, SPI convient mieux aux applications haut débit et basse consommation, tandis que I2C convient mieux à la communication avec un grand nombre de périphériques et à l'évolution dynamique du rôle de périphérique maître parmi les périphériques du bus I2C. SPI et I2C sont des protocoles de communication robustes et stables pour les applications intégrées bien adaptées au monde intégré.