1, Порівняння технічних характеристик: Швидкість та складність балансування
Інтерфейс SPI: "односторонній експерт" для високої передачі швидкості -
SPI приймає архітектуру чотирьох проводів (SCLK, MOSI, MISO, CS) для досягнення синхронної передачі даних через повне дуплексне спілкування. Його основні переваги лежать у:
Швидкість передачі: теоретична швидкість може досягти десятків Мбіт / с, значно перевищує верхню межу 1 Мбіт / с. Входячи з екрана коду сегмента SPI інтерфейсу Yangrun Electronics, його чіп драйвер підтримує максимальну частоту тактової частоти 10 МГц, яка може відповідати реальному - Вимоги щодо відображення даних медичного обладнання.
Багатопідробна підтримка: кілька рабських пристроїв можна розширити за допомогою незалежних сигналів вибору чіпа (CS). Chip Switch Chip ADI ADI приймає режим ланцюга DAISY, що вимагає лише 4 GPIO для управління 8 чотирьох канальних комутаторів, значно зменшуючи професію простору друкованої плати.
Гнучкість часу: підтримує поєднання CPOL/CPHA чотирьох режимів, які можуть адаптуватися до вимог часу різних виробників. Наприклад, певний проект автомобільних приладів досягає стабільного зв'язку з MCU через режим 1 SPI (CPOL =0, CPHA =1).
Однак SPI має високу складність обладнання, і чотири дротяні архітектура вимагає уваги до цілісності сигналу під час проводки PCB, особливо у високих сценаріях частотних сценаріїв -, де він сприйнятливий до електромагнітних перешкод.
Інтерфейс i2c: "майстер автобуса" мінімалістичного дизайну
I2C вимагає лише двох проводів (SDA, SCL) для досягнення багатогалузевого та багатопідлому, а його технічні моменти включають:
Простота обладнання: Спільний доступ до шини досягається за допомогою резисторів -. Певний проект Smart Meter використовує інтерфейс LCD1602 інтерфейс I2C, який потребує лише 2 GPIO для керування дисплеєм, заощаджуючи ресурси MCU до 75%.
Адреса налаштована: адреса пристрою може бути налаштована за допомогою апаратних перемичок або програмного забезпечення та підтримує кріплення декількох модулів дисплея на одній шині. Чіп драйвера VKL060 підтримує змінні адреси від 0x20 до 0x27, що робить його зручним для розширення системи.
Низькі характеристики споживання електроенергії: робочий струм потребує лише рівня мікроампера. Після того, як певний медичний монітор приймає екран коду сегмента I2c, споживання енергії в режимі очікування зменшується на 40%, що відповідає стандарту медичної безпеки IEC 60601.
Однак швидкість передачі I2c обмежена ємністю шини, при стандартному режимі лише 100 кбіт / с і швидкий режим до 400 кбіт / с, що обмежує його продуктивність у сценаріях, які потребують високого - оновлення швидкості, наприклад, динамічні дисплеї діаграми.
2, Сценарій застосування Дерево рішень: точне узгодження від вимог до інтерфейсів
Визначте пріоритет п’яти основних сценаріїв SPI
Вимога з високою швидкістю оновлення: Наприклад, тахометр на інформаційній панелі автомобіля потрібно оновлювати щонайменше 50 разів на секунду для реального дисплея часу -.
Сильне електромагнітне інтерференційне середовище: шум, що утворюється перетворювачем частоти всередині промислової шафи управління, може перешкоджати шині I2c, тоді як диференціальна передача сигналу SPI є більш стійкою до перешкод.
Вимоги до розширення багаторазових пристроїв: Певний проект приладів для тестування вимагає одночасного контролю 8 -сегментових екранів коду сегмента. Використовуючи режим ланцюга SPI Daisy, потрібно лише 7 GPIO, заощаджуючи 50% ресурсів PIN -коду порівняно зі схемою I2C.
Низька вартість MCU рішення: Коли MCU не вистачає апаратного контролера I2C, SPI може бути реалізовано за допомогою моделювання програмного забезпечення, а складність впровадження програмного забезпечення I2C значно вища.
Передача на великі відстані: Сигнальні лінії SPI можна поширити на понад 10 метрів через диференціальні мікросхеми перетворення, щоб задовольнити потреби розподіленого дисплея великого обладнання.
Пріоритетні п’ять основних сценаріїв I2c
Ультра низька система споживання електроенергії: портативні пристрої, що працюють на батареї (наприклад, портативні інфрачервоні термометри) повинні контролювати споживання електроенергії на міліват.
Space Limited Design: Внутрішня друкована плата розумних пристроїв, що носяться, - це лише кілька квадратних сантиметрів, і дві - дротяна архітектура I2C може зберегти цінний простір.
Мульти сенсорна співпраця: Коли система потрібно одночасно підключити пристрої I2C, такі як датчики температури та акселерометри, обмін шиною може спростити конструкцію. Проект Smart Home Control Project інтегрує екрани коду сегмента, датчики навколишнього світла та сенсорні мікросхеми через шину I2C, зменшуючи витрати на BOM на 30%.
Вимоги до гарячої пробки: шина I2C підтримує онлайн -підключення пристроїв і підходить для промислових систем HMI, які потребують динамічної конфігурації.
Стандартизована сумісність протоколу: Коли система повинна дотримуватися похідних протоколів, таких як SMBUS та PMBUS, I2C - єдиний варіант.
3, Практика галузі: Вибір маршруту технологій провідних виробників
Yangrun Electronics: "Стратегія подвійної доріжки" SPI та I2c
Як провідне підприємство в полі промислового дисплея до 2025 року, Yangrun Electronics приймає модульну архітектуру в дизайні інтерфейсів екрану коду сегмента
Стандартний продукт: Забезпечує параметри подвійного інтерфейсу SPI/I2C для задоволення різних потреб клієнтів за допомогою перемикання перемичок. Його останній модуль HY - LCD6402 інтегрує контролери SPI, і I2C, що дозволяє користувачам динамічно вибирати відповідно до їх фактичних сценаріїв.
Індивідуальне рішення: розробити модуль шлюзу, який підтримує, може перейти до перетворення SPI для поля автомобільної електроніки, досягаючи безшовної інтеграції між бортовим ECU та екраном коду сегмента; У галузі медичного обладнання було запущено мостовий мікросхема для I2C для паралельного перетворення інтерфейсу для вирішення проблеми сумісності між традиційними екранами коду паралельного сегмента та сучасними низькими - Power MCUS.
Корпорація ADI: глибока оптимізація екології SPI
ADI додатково розширює межі програми SPI за допомогою технології аналогового комутатора:
Схема мультиплексування: Чотирирічний перемикач ADG1607 може розширити один хост SPI на чотири рабські пристрої, заощаджуючи 75% ресурсів GPIO порівняно з традиційними схемами.
Оптимізація ланцюга хризантеми: У певному проекті фотоелектричного інвертора каскадне управління 16 екранами коду сегмента було досягнуто через ADGS1412, а цілісність сигналу підтримувалася навіть тоді, коли довжина шини досягла 5 метрів.
Мікроелектроніка Yongjia: остаточне прагнення до І2С низького енергоспоживання
Чіп драйвера VKL060 досягає споживання електроенергії на рівні мікроампери за допомогою таких технологій:
Динамічне регулювання зміщення: автоматично регулюйте напругу руху COM/SEG відповідно до вмісту дисплея, при цьому енергетичне споживання лише 0,5 мк -а під час статичного дисплея.
Інтелектуальний режим сну: Коли жодних оновлень даних не виявлено, він автоматично входить у стан глибокого сну з пробудженням - час вгору менше 100 мкм.
Вбудований в Осциляторі: виключає потребу у зовнішніх кристалічних осциляторах, що ще більше зменшує споживання систем.
