1, tehniliste omaduste võrdlus: kiiruse ja keerukuse tasakaalustamine
SPI -liides: "ühe keermestatud ekspert" kõrge - kiiruseülekande jaoks
SPI võtab sünkroonse andmeedastuse saavutamiseks täieliku dupleksiühenduse kaudu kasutusele nelja juhtmearhitektuuri (SCLK, MOSI, MISO, CS). Selle peamised eelised seisnevad:
Käigukasti kiirus: teoreetiline kiirus võib ulatuda kümnete Mbps -ni, ületades kaugelt i2c 1Mbps ülemise piiri. Võttes näitena Yangrun Electronics 'SPI -liidese segmendi koodi ekraani, toetab selle draiveri kiip maksimaalset kellasagedust 10MHz, mis võib vastata tõelisele - meditsiiniseadmete ajaandmete kuva nõudetele.
Mitme orjatugi: mitut orjaseadmeid saab laiendada sõltumatute kiibi valikusignaalide (CS) kaudu. ADI ADGS1412 Switch Chip võtab kasutusele Daisy ketirežiimi, nõudes ainult 4 GPIO -d, et juhtida 8 nelja kanali lülitit, vähendades märkimisväärselt PCB -ruumi okupatsiooni.
Ajastuse paindlikkus: toetab CPOL/CPHA nelja režiimi kombinatsiooni, mis suudab kohaneda erinevate tootjate ajastusnõuetega. Näiteks saavutab teatud autotööstusprojekt SPI -režiimi 1 kaudu stabiilse suhtluse MCU -ga (CPOL =0, CPHA =1).
SPI -l on aga kõrge riistvara keerukus ja neljal traadi arhitektuuril on vaja tähelepanu signaali terviklikkusele PCB juhtmestiku ajal, eriti kõrge - sagedusstsenaariumi korral, kus see on vastuvõtlik elektromagnetilisele häiretele.
I2C liides: minimalistliku disaini "bussimeister"
I2C nõuab mitme meistri ja mitme orjakommunikatsiooni saavutamiseks ainult kahte juhtme (SDA, SCL) ning selle tehniliste esiletõstmiste hulka kuulub:
Riistvara lihtsus: busside jagamine saavutatakse Pull - takistide kaudu. Teatud nutikate arvestiprojekt kasutab I2C liidese LCD1602 moodulit, mille kuvari juhtimiseks on vaja ainult 2 GPIO -d, säästes MCU ressursse kuni 75%.
Aadress konfigureeritav: seadme aadressi saab konfigureerida riistvara hüppajate või tarkvara kaudu ja see toetab mitme ekraanimooduli paigaldamist samale bussile. VKL060 draiveri kiip toetab muutujate aadresse vahemikus 0x20 kuni 0x27, muutes selle süsteemi laiendamiseks mugavaks.
Madala energiatarbimise omadused: töövool vajab ainult mikroampeerimi taset. Pärast seda, kui teatud meditsiiniline monitor võtab kasutusele I2C segmendi koodi ekraani, vähendatakse kogu masina ooterežiimi energiatarbimist 40%, mis vastab IEC 60601 meditsiinilise ohutusstandardile.
Kuid I2C ülekandekiirust piirab siini mahtuvus, standardrežiimiga ainult 100 kbps ja kiire režiim kuni 400 kbps, mis piirab selle jõudlust stsenaariumides, mis nõuavad kõrget - kiiruse värskendamist, näiteks dünaamiliste diagrammide ekraanid.
2, rakenduse stsenaariumi otsustuspuu: täpne sobitamine nõuetest liidesteni
Tähtsustage SPI viit peamist stsenaariumi
Kiire värskendusnõue: näiteks auto armatuurlaual olev tahhomeeter tuleb ajaliselt - värskendada vähemalt 50 korda sekundis.
Tugev elektromagnetilise häirekeskkond: tööstusliku kontrollkapi sees asuva sagedusmuunduri tekitatud müra võib häirida I2C siini, samas kui SPI diferentsiaalsignaali ülekanne on häirete suhtes vastupidavam.
Mitme seadme laiendamise nõuded: teatud testimisinstrumendiprojekt nõuab 8 segmendi koodiekraani samaaegset juhtimist. SPI Daisy ketirežiimi abil on vaja ainult 7 GPIO -d, säästes 50% PIN -ressurssidest võrreldes I2C skeemiga.
Odav MCU lahendus: kui MCU -l puudub riistvara I2C kontroller, saab SPI -d rakendada tarkvara simulatsiooni kaudu ja I2C tarkvara rakendamise keerukus on oluliselt kõrgem.
Pikamaaülekanne: SPI signaalijooni saab laiendada diferentsiaalmuundumilaastude kaudu üle 10 meetri, et rahuldada suurte seadmete hajutatud kuvarivajadusi.
Tähtsustage i2C viis peamist stsenaariumi
Ülimalt vähe energiatarbimissüsteem: kaasaskantavad seadmed, mida toidavad akud (näiteks pihuarvuti infrapunatermomeetrid), peavad kontrollima kuvari energiatarbimist MilliWattisse.
Space Limited Design: Nutikate kantavate seadmete sisemine PCB -ala on vaid mõni ruut sentimeetr ja kaks - I2C juhtme arhitektuuri võivad salvestada väärtuslikku ruumi.
Mitme anduri koostöö: kui süsteem peab samaaegselt ühendama I2C seadmeid, näiteks temperatuuriandurid ja kiirendusmõõturid, võib bussi jagamine disaini lihtsustada. Nutikas kodukontrolli ekraaniprojekt integreerib segmendi koodi ekraanid, ümbritseva valguse andurid ja puutetundlikud kiibid I2C bussi kaudu, vähendades BOM -i kulusid 30%.
Kuumad pistiknõuded: I2C buss toetab veebiseadmete ühendamist ja sobib tööstuslike HMI -süsteemide jaoks, mis vajavad dünaamilist konfiguratsiooni.
Standardiseeritud protokolli ühilduvus: kui süsteem peab vastama sellistele tuletisinstrumentidele nagu SMBUS ja PMBUS, on I2C ainus võimalus.
3, tööstuse praktika: tipptootjate tehnoloogiateede valik
Yangrun Electronics: SPI ja I2C "kahe raja strateegia"
Tööstusliku väljapaneku juhtiva ettevõttena 2025. aastaks võtab Yangrun Electronics kasutusele modulaarse arhitektuuri segmendi koodi ekraaniliideste kujundamisel
Standardtoode: pakub SPI/I2C kahesuguseid liidesevalikuid, et rahuldada hüppaja vahetamise kaudu klientide erinevaid vajadusi. Selle uusim Hy - LCD6402 moodul integreerib nii SPI kui ka I2C kontrollerid, võimaldades kasutajatel dünaamiliselt valida vastavalt nende tegelikele stsenaariumidele.
Kohandatud lahendus: arendage välja Gateway moodul, mis toetab CAN BUS -i SPI -konversioonile autode elektroonikavälja jaoks, saavutades sujuva integreerimise pardal ECU ja segmendi koodi ekraani vahel; Meditsiiniseadmete valdkonnas on käivitatud sillakiip I2C kuni paralleelse liidese muundamiseni, et lahendada ühilduvusprobleem traditsiooniliste paralleelse segmendi koodi ekraanide ja moodsa madala - võimsusega MCU -de vahel.
ADI Corporation: Spiökoloogia sügav optimeerimine
ADI laiendab SPI rakenduse piire veel analooglülitite tehnoloogia kaudu:
Multipleksimisskeem: ADG1607 Four Channel Switch võib laiendada ühte SPI -hosti neljaks orjaseadmeks, säästes traditsiooniliste skeemidega võrreldes 75% GPIO ressursse.
Chrysanthemumi ahela optimeerimine: Teatud fotogalvaanilise muunduri projektis saavutati ADGS1412 kaudu 16 segmendi koodiekraani kaskaadi juhtimine ja signaali terviklikkust hoiti isegi siis, kui siini pikkus jõudis 5 meetrini.
Yongjia mikroelektroonika: I2C madala energiatarbimise lõplik püüdlus
VKL060 draiveri kiip saavutab mikroampeerimise taseme energiatarbimise järgmiste tehnoloogiate kaudu:
Dünaamiline eelarvamuste reguleerimine: reguleerige COM/SEG sõidupinge automaatselt vastavalt kuvatavale sisule, energiatarve on staatilise kuvamise ajal ainult 0,5 μ A.
Arukas unerežiim: kui andmevärskendusi ei tuvastata, siseneb see automaatselt sügava une olekusse, kui ärkamine - on alla 100 μ s.
Sisseehitatud ostsillaatorisse: välistab vajaduse väliste kristallide ostsillaatorite järele, vähendades veelgi süsteemi energiatarbimist.
