Une interface périphérique série (SPI) est utilisée pour la communication à courte distance, en particulier dans les systèmes embarqués. Un protocole de communication série plus courant est I2C, qui facilite la communication entre les composants électroniques, que les composants soient sur le même PCB ou connectés avec un câble.
La sélection entre I2C et SPI, les deux principaux protocoles de communication série, nécessite une solide compréhension des avantages et des limites d'I2C, de SPI et de l'application. Chaque protocole de communication présente des avantages distincts qui ont tendance à se distinguer lorsqu'ils s'appliquent à votre application.
- Meilleur pour les applications à haute vitesse et à faible puissance.
- Pas une norme officielle, généralement moins compatible.
- Meilleur pour la communication avec plusieurs périphériques et le changement du rôle du périphérique principal.
- La normalisation assure une meilleure compatibilité.
SPI est meilleur pour les applications à haute vitesse et à faible puissance. I2C est mieux adapté à la communication avec un grand nombre de périphériques. SPI et I2C sont des protocoles de communication robustes et stables pour les applications embarquées qui sont bien adaptées au monde embarqué.
Avantages et inconvénients de SPI
- Prend en charge la communication en duplex intégral à plus haut débit.
- Très faible puissance.
- Courtes distances de transfert, impossible de communiquer entre les composants sur des circuits imprimés séparés.
- Plusieurs variantes et personnalisations peuvent créer des problèmes de compatibilité.
- Nécessite des lignes de signal supplémentaires pour gérer plusieurs appareils sur le même bus.
- Ne vérifie pas que les données sont correctement reçues.
- Plus sensible au bruit.
Serial to Peripheral Interface est une interface de communication série à quatre fils à très faible consommation. Il est conçu pour que les contrôleurs IC et les périphériques puissent communiquer entre eux. Le bus SPI est un bus full-duplex, qui permet à la communication de circuler simultanément vers et depuis l'appareil principal à des débits allant jusqu'à 10 Mbps. Le fonctionnement à grande vitesse de SPI l'empêche généralement d'être utilisé pour communiquer entre des composants sur des PCB séparés en raison de l'augmentation de la capacité que la communication à plus longue distance ajoute aux lignes de signal. La capacité du PCB peut également limiter la longueur des lignes de communication SPI.
Bien que SPI soit un protocole établi, ce n'est pas une norme officielle. SPI propose plusieurs variantes et personnalisations qui entraînent des problèmes de compatibilité. Les implémentations SPI doivent toujours être vérifiées entre les contrôleurs principaux et les périphériques secondaires pour s'assurer que la combinaison n'aura pas de problèmes de communication inattendus qui affectent le développement d'un produit.
I2C Avantages et Inconvénients
- Prend en charge plusieurs appareils sur le même bus sans lignes de signal de sélection supplémentaires grâce à l'adressage des appareils en communication.
- La norme officielle assure la compatibilité entre les implémentations I2C et la rétrocompatibilité.
- Assure que les données envoyées sont reçues par l'appareil secondaire.
- Peut transmettre depuis le PCB, mais à des vitesses de transmission faibles.
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Moins cher à mettre en œuvre que le protocole de communication SPI.
- Moins sensible au bruit que SPI.
- Transmettre des données sur de plus grandes distances.
- Vitesse de transfert et débit de données plus lents.
- Peut être verrouillé par un appareil qui ne parvient pas à libérer le bus de communication.
- Dessine plus de puissance que SPI.
I2C est un protocole de communication série standard officiel qui ne nécessite que deux lignes de signal conçues pour la communication entre les puces sur un PCB. I2C a été initialement conçu pour une communication à 100 kbps. Pourtant, des modes de transmission de données plus rapides ont été développés au fil des ans pour atteindre des vitesses allant jusqu'à 3,4 Mbps. Le protocole I2C a été établi en tant que norme officielle, offrant une bonne compatibilité entre les implémentations I2C et une bonne rétrocompatibilité.
En plus de la liste ci-dessus des avantages et des inconvénients, I2C ne nécessite que deux fils. SPI en nécessite trois ou quatre. De plus, SPI ne prend en charge qu'un seul périphérique principal sur le bus, tandis que I2C prend en charge plusieurs périphériques principaux.
Sélectionner entre I2C et SPI
Globalement, le SPI est meilleur pour les applications à haute vitesse et à faible puissance, tandis que l'I2C est mieux adapté à la communication avec un grand nombre de périphériques, ainsi que dans les situations impliquant un changement dynamique du rôle de l'appareil principal parmi les périphériques sur l'I2C bus.
