두 가지 주요 직렬 통신 옵션 인 I2C와 SPI 중에서 선택하는 것은 상당히 어려울 수 있으며 특히 잘못된 통신 프로토콜이 사용되는 경우 프로젝트 설계에 중요한 영향을 미칩니다. SPI와 I2C는 각각 특정 애플리케이션에 적합한 통신 프로토콜로서의 장점과 한계를 가지고 있습니다.
SPI
SPI (Serial to Peripheral Interface)는 IC 컨트롤러 및 주변 장치가 서로 통신하도록 설계된 매우 낮은 전력의 4 선 직렬 통신 인터페이스입니다. SPI 버스는 최대 10Mbps의 속도로 동시에 마스터 장치와 통신 할 수있는 전이중 버스입니다. SPI의 고속 동작은 일반적으로 장거리 통신이 신호 라인에 추가하는 커패시턴스 증가로 인해 별도의 PCB에있는 구성 요소 간 통신에 사용되는 것을 제한합니다. PCB 커패시턴스는 또한 SPI 통신 라인의 길이를 제한 할 수있다.
SPI는 확립 된 프로토콜이지만 호환성 문제를 야기 할 수있는 여러 가지 변형 및 SPI 사용자 정의로 이어지는 공식 표준은 아닙니다. 마스터 컨트롤러와 슬레이브 주변 장치 사이의 SPI 구현을 항상 확인하여 제품 개발에 영향을 줄 예상치 못한 통신 문제가 발생하지 않도록해야합니다.
I2C
I2C 는 PCB의 칩 간 통신을 위해 설계된 두 개의 신호 라인 만 필요로하는 공식 표준 직렬 통신 프로토콜입니다. I2C는 원래 100kbps 통신용으로 설계되었지만 최대 3.4Mbps의 속도를 달성하기 위해보다 빠른 데이터 전송 모드가 개발되었습니다. I2C 프로토콜은 공식 표준으로 제정되어 I2C 구현 간의 호환성이 뛰어나고 하위 호환성이 뛰어납니다.
I2C와 SPI 사이에서 선택하기
두 가지 주요 직렬 통신 프로토콜 인 I2c와 SPI 중에서 선택하려면 I2C, SPI 및 응용 프로그램의 장점과 한계를 잘 이해해야합니다. 각 통신 프로토콜에는 응용 프로그램에 적용될 때 고유 한 이점이 있습니다. I2C와 SPI의 주요 차이점은 다음과 같습니다.
- I2C는 2 개의 와이어 만 필요로하며 SPI는 3 개 또는 4 개의 와이어를 필요로합니다.
- SPI는 I2C가 더 느린 동안 고속 전이중 통신 을 지원합니다.
- I2C는 SPI보다 많은 전력을 소비합니다.
- I2C는 통신 장치 내 주소 지정을 통해 추가 선택 신호선없이 동일한 버스에서 여러 장치를 지원하지만 SPI는 동일한 버스에서 여러 장치를 관리하기 위해 추가 신호선을 필요로합니다.
- I2C는 SPI가 데이터가 올바르게 수신되었는지 확인하지 않는 동안 전송 된 데이터를 슬레이브 장치가 수신하도록 보장합니다.
- I2C는 통신 버스를 해제하지 못한 한 장치에 의해 잠글 수 있습니다.
- 낮은 데이터 전송 속도에도 불구하고 SPI는 I2C가 가능한 동안 PCB에서 전송할 수 없다.
- I2C는 SPI 통신 프로토콜보다 구현 비용 이 저렴 합니다.
- SPI는 버스에서 하나의 마스터 디바이스 만 지원하며 I2C는 여러 마스터 디바이스를 지원합니다
- I2C는 SPI보다 노이즈에 덜 민감합니다.
- SPI는 단거리 만 이동할 수 있고 PCB에서는 거의 벗어날 수 있지만 I2C는 낮은 데이터 속도에서도 훨씬 먼 거리에서 데이터를 전송할 수 있습니다.
- 공식적인 표준이 없기 때문에 SPI 프로토콜의 여러 변형이 생겼다. I2C 프로토콜로는 그다지 많이 사용되지 않았다.
SPI와 I2C 간의 이러한 구분은 귀하의 어플리케이션에 가장 적합한 통신 옵션을 쉽게 선택하도록합니다. SPI와 I2C는 모두 좋은 통신 옵션이지만 몇 가지 뚜렷한 장점과 기본 응용 프로그램이 있습니다. 전반적으로 SPI는 고속 및 저전력 애플리케이션에 적합하며 I2C는 다수의 주변 장치와의 통신에 적합하고 I2C 버스의 주변 장치간에 마스터 디바이스 역할을 동적으로 변경하는 데 적합합니다. SPI와 I2C는 모두 임베디드 분야에 적합한 임베디드 애플리케이션을위한 강력하고 안정적인 통신 프로토콜입니다.