Memilih antara I2C dan SPI, dua opsi komunikasi serial utama, dapat cukup menantang dan memiliki dampak yang signifikan terhadap desain proyek, terutama jika protokol komunikasi yang salah digunakan. Baik SPI dan I2C membawa keuntungan dan keterbatasan mereka sendiri sebagai protokol komunikasi yang membuat mereka masing-masing cocok untuk aplikasi tertentu.
SPI
SPI, atau Serial to Peripheral Interface, adalah daya yang sangat rendah, antarmuka komunikasi serial empat kawat yang dirancang untuk pengendali IC dan periferal untuk berkomunikasi satu sama lain. Bus SPI adalah bus full-duplex, yang memungkinkan komunikasi mengalir ke dan dari perangkat induk secara bersamaan dengan kecepatan hingga 10Mbps. Operasi berkecepatan tinggi SPI umumnya membatasi dari yang digunakan untuk berkomunikasi antar komponen pada PCB terpisah karena peningkatan kapasitansi yang menambah komunikasi jarak jauh ke jalur sinyal. Kapasitansi PCB juga dapat membatasi panjang jalur komunikasi SPI.
Meskipun SPI adalah protokol yang ditetapkan, itu bukan standar resmi yang mengarah ke beberapa varian dan penyesuaian SPI yang dapat menyebabkan masalah kompatibilitas. Implementasi SPI harus selalu diperiksa antara pengendali master dan periferal slave untuk memastikan bahwa kombinasi tidak akan memiliki masalah komunikasi yang tidak diharapkan yang akan berdampak pada pengembangan suatu produk.
I2C
I2C adalah protokol komunikasi serial standar resmi yang hanya membutuhkan dua jalur sinyal yang dirancang untuk komunikasi antar chip pada PCB. I2C pada awalnya dirancang untuk komunikasi 100kbps tetapi mode transmisi data yang lebih cepat telah dikembangkan selama bertahun-tahun untuk mencapai kecepatan hingga 3.4Mbps. Protokol I2C telah ditetapkan sebagai standar resmi, yang menyediakan kompatibilitas yang baik antara implementasi I2C dan kompatibilitas mundur yang baik.
Memilih Antara I2C dan SPI
Memilih antara I2c dan SPI, dua protokol komunikasi serial utama, membutuhkan pemahaman yang baik tentang kelebihan dan keterbatasan I2C, SPI, dan aplikasi Anda. Setiap protokol komunikasi akan memiliki keunggulan yang berbeda yang akan cenderung membedakan dirinya sendiri karena berlaku untuk aplikasi Anda. Perbedaan utama antara I2C dan SPI adalah:
- I2C hanya membutuhkan dua kabel, sementara SPI membutuhkan tiga atau empat
- SPI mendukung komunikasi full-duplex kecepatan tinggi sementara I2C lebih lambat
- I2C menarik lebih banyak kekuatan daripada SPI
- I2C mendukung banyak perangkat di bus yang sama tanpa tambahan jalur sinyal pilihan melalui pengalamatan perangkat komunikasi saat SPI memerlukan jalur sinyal tambahan untuk mengelola beberapa perangkat di bus yang sama
- I2C memastikan bahwa data yang dikirim diterima oleh perangkat budak sementara SPI tidak memverifikasi bahwa data diterima dengan benar
- I2C dapat dikunci oleh satu perangkat yang gagal untuk melepaskan bus komunikasi
- SPI tidak dapat memancarkan PCB sementara I2C dapat, meskipun pada kecepatan transmisi data rendah
- I2C lebih murah untuk diterapkan daripada protokol komunikasi SPI
- SPI hanya mendukung satu perangkat master di bus sementara I2C mendukung banyak perangkat master
- I2C kurang rentan terhadap kebisingan daripada SPI
- SPI hanya dapat melakukan perjalanan jarak pendek dan jarang off dari PCB sementara I2C dapat mengirimkan data ke jarak yang jauh lebih besar, meskipun pada tingkat data yang rendah
- Kurangnya standar formal telah menghasilkan beberapa variasi protokol SPI, variasi yang sangat dihindari dengan protokol I2C
Perbedaan-perbedaan antara SPI dan I2C harus membuat memilih opsi komunikasi terbaik untuk aplikasi Anda lebih mudah. Baik SPI dan I2C adalah pilihan komunikasi yang baik, tetapi masing-masing memiliki beberapa keunggulan dan aplikasi yang disukai. Secara keseluruhan, SPI lebih baik untuk kecepatan tinggi dan aplikasi daya rendah sementara I2C lebih baik untuk cocok untuk komunikasi dengan sejumlah besar periferal dan perubahan dinamis dari peran perangkat utama di antara periferal pada bus I2C. Baik SPI maupun I2C adalah protokol komunikasi stabil dan kuat untuk aplikasi tertanam yang sangat sesuai untuk dunia yang disematkan.