Naproti tomu I2C využívá konstrukci s více zařízeními master, která umožňuje několika zařízením master komunikovat s mnoha zařízeními slave. I2C používá architekturu sběrnice, kde zařízení sdílejí společnou hodinovou linku (SCL) a datovou linku (SDA). I2C používá adresy k identifikaci jednotlivých zařízení a master zahajuje konverzaci oslovením konkrétního podřízeného zařízení. I2C je proto vhodnou volbou pro aplikace, ve kterých musí několik zařízení komunikovat na stejné sběrnici. SPI UART vs. I2C CAN: Varianty SPI a I2C, označované jako SPI UART, respektive I2C CAN, obsahují další funkce. SPI UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) kombinuje výhody SPI a UART a umožňuje plně duplexní sériovou komunikaci mezi zařízeními master a slave. SPI UART je nejlepší volbou pro aplikace, které potřebují vysokorychlostní přenos dat a obousměrnou komunikaci, protože umožňuje současný přenos a příjem dat.
Výhody I2C a CAN (Controller Area Network), spolehlivého a oblíbeného protokolu v automobilových a průmyslových aplikacích, jsou naopak kombinovány v I2C CAN. I2C CAN umožňuje komunikaci na velké vzdálenosti, která je spolehlivá a odolná vůči poruchám. Obsahuje techniky pro detekci a opravu chyb, takže je vhodný pro aplikace, které vyžadují vysokou odolnost a spolehlivost v rušných situacích.
Je SPI kompatibilní s I2C?
Ačkoli se architektura a komunikační metody SPI a I2C od sebe zásadně liší, SPI může simulovat I2C. Pomocí speciálního softwaru a vhodnou konfigurací protokolu SPI je možné vytvořit komunikaci podobnou I2C. Míra kompatibility a flexibility, kterou tato emulace nabízí, nemůže být tak vysoká jako u nativní implementace I2C, to je zásadní mít na paměti. Proto se doporučuje použít přímo I2C, pokud aplikace vyžaduje zejména schopnost I2C. Mezi výhody SPI patří: SPI je oblíbenou volbou v mnoha aplikacích vestavných systémů díky mnoha výhodám. Za prvé, SPI je synchronní protokol, což znamená, že k přenosu dat používá hodinový signál. Díky vysokorychlostnímu připojení, které je díky tomu možné, je SPI vhodný pro aplikace vyžadující rychlý přenos dat. V porovnání s I2C je navíc hardwarová implementace SPI méně komplikovaná, potřebuje méně pinů a méně složité obvody.
Kromě toho SPI umožňuje plně duplexní komunikaci, takže přenos a příjem dat probíhá současně. SPI je proto ideální pro aplikace, které potřebují obousměrnou komunikaci nebo kde je nezbytné vyměňovat data v reálném čase. SPI je flexibilní v tom, že podporuje několik režimů přenosu dat, včetně jednoduchého, dvojitého a čtyřnásobného I/O, což umožňuje různou délku datového rámce a zvýšení propustnosti.
Shrnutí:
SPI a I2C jsou obě široce používané komunikační technologie s určitými výhodami a zvláštnostmi. Jeden master a několik slave zařízení mohou komunikovat rychle díky konstrukci SPI master-slave. Naproti tomu I2C využívá konstrukci s více mastery a je vhodná pro aplikace zahrnující několik zařízení, která komunikují po stejné sběrnici. Varianty založené na SPI, respektive I2C, které zahrnují další funkce, jsou SPI UART a I2C CAN. Přestože SPI může simulovat I2C, pro programy, které potřebují speciálně jeho funkce, se doporučuje používat přímo I2C. Výhodami rozhraní SPI jsou vysokorychlostní komunikace, snadnější hardwarová implementace, plně duplexní funkce a flexibilita v délce datového rámce a způsobu přenosu. Obecně platí, že výběr nejlepšího protokolu pro konkrétní aplikaci vyžaduje znalost rozdílů mezi SPI a I2C i jejich výhod.
Ze tří komunikačních protokolů – I2C (Inter-Integrated Circuit), SPI a UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter) – je SPI (Serial Peripheral Interface) obvykle považován za nejrychlejší. SPI je nejlepší volbou pro vysokorychlostní přenosy dat, protože pracuje s vyššími taktovacími frekvencemi – obvykle několik MHz nebo dokonce desítek MHz.
I2C naproti tomu často pracuje s nižšími taktovacími frekvencemi než SPI, typicky v oblasti několika set kHz. Protože UART je asynchronní protokol, jeho maximální rychlost je výrazně nižší, typicky jen několik Mb/s.
Je důležité si uvědomit, že skutečná rychlost komunikace závisí na řadě proměnných, včetně použitých nástrojů, způsobu jejich využití a požadavků jednotlivých aplikací.