A Serial Peripheral Interface (SPI) é usada para comunicação de curta distância, particularmente em sistemas embarcados. Um protocolo de comunicação serial mais comum é o I2C, que facilita a comunicação entre componentes eletrônicos, estejam os componentes na mesma PCB ou conectados por um cabo.
Selecionar entre I2C e SPI, os dois principais protocolos de comunicação serial, requer uma sólida compreensão das vantagens e limitações do I2C, SPI e da aplicação. Cada protocolo de comunicação tem vantagens distintas que tendem a se distinguir conforme se aplicam à sua aplicação.
- Melhor para aplicações de alta velocidade e baixa potência.
- Não é um padrão oficial - geralmente menos compatível.
- Melhor para comunicação com vários periféricos e alteração da função do dispositivo primário.
- A padronização garante melhor compatibilidade.
SPI é melhor para aplicações de alta velocidade e baixa potência. O I2C é mais adequado para comunicação com um grande número de periféricos. Tanto o SPI quanto o I2C são protocolos de comunicação robustos e estáveis para aplicativos incorporados que são adequados para o mundo incorporado.
SPI Prós e Contras
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Suporta comunicação full-duplex de alta velocidade.
- Potência muito baixa.
- Distâncias de transferência curtas, não pode se comunicar entre componentes em PCBs separados.
- Várias variantes e personalizações podem criar problemas de compatibilidade.
- Requer linhas de sinal adicionais para gerenciar vários dispositivos no mesmo barramento.
- Não verifica se os dados foram recebidos corretamente.
- Mais suscetível a ruídos.
Serial to Peripheral Interface é uma interface de comunicação serial de quatro fios de muito baixa potência. Ele é projetado para que os controladores IC e os periféricos possam se comunicar uns com os outros. O barramento SPI é um barramento full-duplex, que permite que a comunicação flua de e para o dispositivo primário simultaneamente a taxas de até 10 Mbps. A operação de alta velocidade do SPI geralmente o limita de ser usado para comunicação entre componentes em PCBs separados devido ao aumento na capacitância que a comunicação de longa distância adiciona às linhas de sinal. A capacitância do PCB também pode limitar o comprimento das linhas de comunicação SPI.
Embora o SPI seja um protocolo estabelecido, não é um padrão oficial. A SPI oferece diversas variantes e personalizações que levam a problemas de compatibilidade. As implementações de SPI devem sempre ser verificadas entre controladores primários e periféricos secundários para garantir que a combinação não tenha problemas de comunicação inesperados que afetem o desenvolvimento de um produto.
I2C Prós e Contras
- Suporta vários dispositivos no mesmo barramento sem linhas de sinal de seleção adicionais através do endereçamento do dispositivo em comunicação.
- O padrão oficial fornece compatibilidade entre implementações I2C e compatibilidade com versões anteriores.
- Assegura que os dados enviados sejam recebidos pelo dispositivo secundário.
- Pode transmitir fora do PCB, mas em baixas velocidades de transmissão.
- Mais barato de implementar que o protocolo de comunicação SPI.
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Menos suscetível a ruídos que SPI.
- Transmite dados por distâncias maiores.
- Velocidades de transferência e taxas de dados mais lentas.
- Pode ser bloqueado por um dispositivo que não libera o barramento de comunicação.
- Consome mais potência que SPI.
I2C é um protocolo de comunicação serial padrão oficial que requer apenas duas linhas de sinal que foram projetadas para comunicação entre chips em um PCB. O I2C foi originalmente projetado para comunicação de 100 kbps. Ainda assim, modos de transmissão de dados mais rápidos foram desenvolvidos ao longo dos anos para atingir velocidades de até 3,4 Mbps. O protocolo I2C foi estabelecido como um padrão oficial, proporcionando boa compatibilidade entre implementações I2C e boa compatibilidade com versões anteriores.
Além da lista acima de prós e contras, o I2C requer apenas dois fios. SPI requer três ou quatro. Além disso, o SPI suporta apenas um dispositivo primário no barramento, enquanto o I2C suporta vários dispositivos primários.
Selecionando entre I2C e SPI
No geral, o SPI é melhor para aplicações de alta velocidade e baixa potência, enquanto o I2C é mais adequado para comunicação com um grande número de periféricos, bem como em situações que envolvem mudança dinâmica do papel do dispositivo primário entre os periféricos no I2C ônibus.
