[学习资料] 为什么有的芯片用I2C接口有的用SPI接口,这些芯片有什么特点选择的不同接口?

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 楼主| 21mengnan 发表于 2024-6-28 11:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
I2C(Inter-Integrated Circuit)和SPI(Serial Peripheral Interface)是两种常见的串行通信协议,用于在微控制器和外设之间进行数据传输。选择使用I2C或SPI接口的芯片通常基于它们的应用需求、通信速度、连接设备数量等因素。
以下是这两种接口的特点以及芯片选择不同接口的原因:

I2C接口特点及适用场景
特点
双线通信:I2C使用两根线进行通信,即数据线(SDA)和时钟线(SCL)。
多主多从:I2C支持多主机和多从机的连接,可以在同一总线上连接多个设备。
地址识别:I2C设备有唯一的地址,通过地址进行数据传输。
较低速率:I2C的通信速率通常较低,标准模式为100 kbps,快速模式为400 kbps,高速模式可以达到3.4 Mbps。
适用场景
需要连接多个设备:I2C可以在同一总线上连接多个设备,适用于需要多个传感器、显示器等外设的应用场景。
低速率应用:适用于对速率要求不高的场景,如温度传感器、EEPROM、RTC等。
简单布线:由于只需要两根线,I2C适用于需要简单布线的应用。
常见I2C芯片
温度传感器(如LM75)
实时时钟(如DS3231)
EEPROM存储器(如AT24Cxx)
液晶显示驱动器(如PCF8574)
SPI接口特点及适用场景
特点
四线通信:SPI通常使用四根线,即主输出从输入(MOSI)、主输入从输出(MISO)、时钟线(SCK)和从选择线(SS)。
全双工通信:SPI支持全双工通信,主机和从机可以同时发送和接收数据。
高速率:SPI的通信速率较高,可以达到几十Mbps,适合高速数据传输。
单主多从:SPI通常是单主多从结构,需要每个从机有一根独立的从选择线(SS)。
适用场景
高速数据传输:适用于需要高速数据传输的应用,如显示屏、音频设备、存储设备等。
简单点对点通信:适用于主机和少数从机之间的简单通信,特别是当布线复杂度不是主要问题时。
实时性要求高的应用:SPI的全双工通信和高速率特性使其适用于实时性要求高的场景。
常见SPI芯片
液晶显示屏(如TFT LCD控制器)
音频解码器(如VS1053)
闪存存储器(如W25Qxx)
高速ADC/DAC(如ADS1256)

 楼主| 21mengnan 发表于 2024-6-28 11:53 | 显示全部楼层
芯片选择I2C或SPI接口主要基于以下因素:

设备数量:如果需要连接多个设备且布线复杂度需要尽量降低,通常选择I2C。
通信速率:如果数据传输速率要求较高,通常选择SPI。
布线复杂度:I2C布线简单,适用于复杂的多设备系统;SPI布线相对复杂,但适用于高速通信。
应用场景:不同应用场景对速率、实时性、布线等方面的要求不同,从而影响接口选择。
 楼主| 21mengnan 发表于 2024-6-28 11:53 | 显示全部楼层
鉴于此,我们可以在做不同应用时候,根据需求,选择不同接口的芯片。
gra22ce 发表于 2024-7-13 13:49 | 显示全部楼层
I2C和SPI是两种常见的串行通信接口,它们在芯片设计中用于连接微控制器和外围设备,如传感器、存储器、显示器等。选择使用I2C还是SPI接口通常取决于对接的硬件是否支持
nuan11nuan 发表于 2024-7-13 15:00 | 显示全部楼层
I2C接口的特点:I2C使用两根线进行通信,即串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。I2C支持在同一总线上连接多个设备,每个设备都有一个唯一的地址。I2C是半双工的,即在同一时间只能进行发送或接收。I2C的传输速率通常较低,标准模式下为100 kbps,快速模式下为400 kbps,高速模式下可达3.4 Mbps
miltk 发表于 2024-7-13 16:03 | 显示全部楼层
I2C接口的硬件实现相对简单,不需要额外的片选线。
yuliangren 发表于 2024-7-13 17:12 | 显示全部楼层
SPI使用四根线进行通信,即主出从入(MOSI)、主入从出(MISO)、时钟(SCK)和片选(SS)。SPI通常每次只能与一个设备通信,需要为每个设备提供独立的片选线。SPI是全双工的,即在同一时间可以同时进行发送和接收。SPI的传输速率通常较高,可以达到几Mbps甚至更高
teaccch 发表于 2024-7-13 18:13 | 显示全部楼层
SPI允许主设备控制时钟的极性和相位,以适应不同的设备需求
gongqijuns 发表于 2024-7-13 19:18 | 显示全部楼层
一般来说,如果需要连接多个设备,I2C可能是更好的选择,因为它支持多设备连接
星星点点didi 发表于 2024-7-14 07:05 | 显示全部楼层
如果需要高速数据传输,SPI可能是更好的选择,因为它支持更高的传输速率
hhdhy 发表于 2024-7-14 08:24 | 显示全部楼层
其实如果希望减少硬件连接线和简化设计,I2C可能更合适,因为它只需要两根线
清芯芯清 发表于 2024-7-14 10:12 | 显示全部楼层
I2C通常在成本和功耗方面更有优势,因为它需要的硬件资源较少
suiziq 发表于 2024-7-14 12:21 | 显示全部楼层
如果设备已经使用了特定的接口,那么选择与之兼容的接口会更方便
我喜欢打游戏 发表于 2024-7-15 15:25 | 显示全部楼层
成本和速度考量吧
9dome猫 发表于 2024-9-28 12:48 | 显示全部楼层
加入稳压器、瞬态电压抑制器
哈根达斯uz 发表于 2024-9-30 15:56 来自手机 | 显示全部楼层
选择使用I2C或SPI接口的芯片通常基于它们的应用需求、通信速度、
yellow555 发表于 2024-10-31 12:17 | 显示全部楼层
I2C支持多主机和多从机的连接,可以在同一总线上连接多个设备。
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