يتم استخدام الواجهة الطرفية التسلسلية (SPI) للاتصال لمسافات قصيرة ، لا سيما في الأنظمة المضمنة. بروتوكول الاتصال التسلسلي الأكثر شيوعًا هو I2C ، والذي يسهل الاتصال بين المكونات الإلكترونية ، سواء كانت المكونات على نفس ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو متصلة بكبل.
الاختيار بين I2C و SPI ، بروتوكولا الاتصال التسلسلي الرئيسيان ، يتطلب فهمًا قويًا لمزايا وقيود I2C و SPI والتطبيق. لكل بروتوكول اتصال مزايا مميزة تميل إلى تمييز نفسها عند تطبيقها على تطبيقك.
- أفضل لتطبيقات السرعة العالية والطاقة المنخفضة.
- ليس معيارًا رسميًا - أقل توافقًا بشكل عام.
- أفضل للتواصل مع العديد من الأجهزة الطرفية وتغيير دور الجهاز الأساسي.
- التوحيد يضمن توافق أفضل
SPI أفضل للتطبيقات عالية السرعة والطاقة المنخفضة. تعتبر I2C مناسبة بشكل أفضل للتواصل مع عدد كبير من الأجهزة الطرفية. يعد كل من SPI و I2C بروتوكولات اتصال قوية ومستقرة للتطبيقات المضمنة التي تتناسب تمامًا مع العالم المضمن.
إيجابيات وسلبيات SPI
- يدعم اتصالات ثنائية الاتجاه عالية السرعة.
- طاقة منخفضة جدا.
-
مسافات نقل قصيرة ، لا يمكن الاتصال بين المكونات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور منفصلة.
- يمكن للعديد من المتغيرات والتخصيصات أن تخلق مشاكل في التوافق.
- يتطلب خطوط إشارة إضافية لإدارة أجهزة متعددة على نفس الحافلة.
- لا يتحقق من استلام البيانات بشكل صحيح.
- أكثر عرضة للضوضاء.
Serial to Peripheral Interface هي واجهة اتصال تسلسلي بأربعة أسلاك منخفضة الطاقة للغاية. إنه مصمم بحيث يمكن لوحدات تحكم IC والأجهزة الطرفية التواصل مع بعضها البعض. ناقل SPI عبارة عن ناقل مزدوج الاتجاه يسمح بالاتصال من وإلى الجهاز الأساسي في نفس الوقت بمعدلات تصل إلى 10 ميجابت في الثانية.إن التشغيل عالي السرعة لـ SPI بشكل عام يحد من استخدامه للتواصل بين المكونات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور المنفصل بسبب الزيادة في السعة التي يضيفها الاتصال لمسافات أطول إلى خطوط الإشارة. يمكن أن تحد سعة PCB أيضًا من طول خطوط الاتصال SPI.
بينما SPI هو بروتوكول ثابت ، فهو ليس معيارًا رسميًا. يقدم SPI العديد من المتغيرات والتخصيصات التي تؤدي إلى مشاكل التوافق. يجب دائمًا التحقق من تطبيقات SPI بين وحدات التحكم الأساسية والأجهزة الطرفية الثانوية للتأكد من أن المجموعة لن تواجه مشاكل اتصال غير متوقعة تؤثر على تطوير المنتج.
I2C إيجابيات وسلبيات
- يدعم أجهزة متعددة على نفس الناقل بدون خطوط إشارة إضافية محددة من خلال عنونة جهاز الاتصال.
- المعيار الرسمي يوفر التوافق بين تطبيقات I2C والتوافق مع الإصدارات السابقة.
- يضمن استلام البيانات المرسلة بواسطة الجهاز الثانوي.
- يمكنه الإرسال من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ولكن بسرعات نقل منخفضة.
- أرخص في التنفيذ من بروتوكول الاتصال SPI.
- أقل عرضة للضوضاء من SPI.
- نقل البيانات عبر مسافات أكبر.
- سرعات نقل أبطأ ومعدلات نقل البيانات.
- يمكن قفلها بواسطة جهاز واحد يفشل في تحرير ناقل الاتصال.
- يستمد قوة أكبر من SPI.
I2C هو بروتوكول اتصال تسلسلي قياسي رسمي لا يتطلب سوى خطي إشارة تم تصميمهما للاتصال بين الرقائق على PCB.تم تصميم I2C في الأصل للاتصال بسرعة 100 كيلوبت في الثانية. ومع ذلك ، فقد تم تطوير أوضاع نقل بيانات أسرع على مر السنين لتحقيق سرعات تصل إلى 3.4 ميجابت في الثانية. تم إنشاء بروتوكول I2C كمعيار رسمي ، مما يوفر توافقًا جيدًا بين تطبيقات I2C والتوافق الجيد مع الإصدارات السابقة.
بالإضافة إلى قائمة الإيجابيات والسلبيات أعلاه ، تتطلب I2C سلكين فقط. يتطلب SPI ثلاثة أو أربعة. علاوة على ذلك ، يدعم SPI جهازًا أساسيًا واحدًا فقط على الناقل بينما يدعم I2C أجهزة أساسية متعددة.
التحديد بين I2C و SPI
بشكل عام ، يعد SPI أفضل للتطبيقات عالية السرعة والطاقة المنخفضة ، بينما يعد I2C مناسبًا بشكل أفضل للتواصل مع عدد كبير من الأجهزة الطرفية ، وكذلك في المواقف التي تتضمن تغييرًا ديناميكيًا لدور الجهاز الأساسي بين الأجهزة الطرفية على I2C
