毎日のアプリケーションで, 気圧センサーは、多くの場合、2つの主要なデジタルインターフェイスを使用します: i²c (IICとも呼ばれます) とspi. 彼らの違いを知っています, パフォーマンス, そして、ユースケースはエンジニアと愛好家が正しいものを選び、システム設計を最適化するのに役立ちます. あなたを通り抜けてください:
カタログ
1. I²C対定義. SPI圧力センサー
i²c (相互統合回路) とspi (シリアル周辺インターフェイス) マイクロコントローラーとMEMSバロメトリックセンサーの間で使用される一般的なデジタルバスプロトコルです.
1.1 I²Cの基本
2つのワイヤー: クロック (SCL) およびデータ (SDA).
1つのバスでマルチマスター/マルチスレーブ, アドレスはデバイスを識別します.
ハーフデュプレックス: 一度に送信または受信します.
1.2 SPIの基本
4つのワイヤー: sclk, モシ, 味噌, およびcs.
シングルマスター/マルチスレーブ, CSを使用して奴隷を選択します.
フルデュプレックス: 同時に読み取り/書き込み.
1.3 バロメーターのユースケース
I²Cセンサー: より少ない行, 低コスト, タイトなピン予算と多くのデバイスに適しています.
SPIセンサー: 高速, 強いノイズ免疫, 時間批判的なデータに最適です.
述べる：接続定義は、SOPおよびDIPパッケージ製品で同じです
2. iicはi²cと同じです?
IICは、単にI²Cの古い綴りです。つまり、プロトコルです, 同じ機能.
2.1 命名履歴
i²c: フィリップスによって作られました (今NXP) 「相互統合回路」として。
iic: 古いデータシートの速記.
2.2 同一の仕様
IICであろうとi²cかどうか, 電圧レベル, タイミング, そして、一致する一致に対処する - ドライバーは交換可能です.
2.3 実用的なヒント
ドキュメントにIICが表示されたとき, それをi²cとして扱います - 余分な学習は必要ありません.
3. 速度比較: i²cvs. spi
多くの場合、スピードはインターフェイスの選択を促進します.
3.1 i²c速度
標準: まで 100 KHZ
速い: まで 400 KHZ
速いプラス: まで 1 MHz (デバイス依存)
3.2 SPI速度
一般に、数十のMHzまでの数MHz; いくつかのデザインが届きます 100 MHz
ラインの長さに依存します, キャパシタンス, およびMCU機能
3.3 実際にスループット
SPIのフルダプレックスモードを使用すると、一度に送信して受信できます. I²Cのハーフデュプレックスプラスアドレスオーバーヘッドは減速します. で 1 MHz, i²c送信 2 〜20μsのバイト; で 10 MHz, SPIは〜1.6μsでそれを行います.
4. SPIとI²Cを一緒に使用します
1つのシステムで両方のバスが必要な場合があります.
4.1 ハードウェア共有
個別のピンまたはマルチプレクサを使用します (マックス) 1つのMCUでSPIとI²Cの両方をホストします.
レベルシフトおよびMUXタイミングの要件を監視します.
4.2 ドライバーサポート
STM32やArduinoなどのプラットフォームは、SPIとI²Cドライバーの両方を同時にネイティブに実行します.
競合を回避するために、割り込みとDMAチャネルを管理します.
4.3 実世界の例
UAVバロメーターデザインのためのセンサーアプリケーションソリューションで, I²Cは、低速環境監視と高周波データ収集のためのSPIに使用されます, どちらも高いリソースの利用と干渉なしのために連携して働いています.
5. 信号タイプ & レベル: アナログまたはデジタル? アクティブな高または低い?
I²CとSPIはどちらもデジタルです, しかし、あなたはまだ信号動作を知る必要があります.
5.1 SPIデジタル信号
MOSI/MISO/SCLKはデジタルパルスです.
CSはデジタルです (通常、アクティブロー).
5.2 I²Cデジタル信号
SDA/SCLはオープンドレイン出力です, プルアップが必要です.
アイドルバス: 両方の線が高い; スタートのために低く引っ張ります, クロック, またはデータ‑ 0.
5.3 ロジックレベル
WF100DPデジタルセンサーシリーズモジュール用：
spi cs: 通常、「低活性」。
i²c: 「高」=アイドル/停止, 「low」= startまたはdata -0 (またはI2C, 放っておいてください).
6. 選択ガイド: SPIまたはI²C?
気圧センサーインターフェイスを選択するとき, バランスパワー, スピード, ピンカウント, およびシステムレイアウト.
6.1 いつ選ぶか
ピンリミテッド & 多くのデバイス →i²c
高い帯域幅 & リアルタイムのニーズ →SPI
6.2 ハンズオンアドバイス
クイックテストのためにI²Cでプロトタイプを開始します. パフォーマンスの壁やより厳格なタイミングに当たった場合, SPIに切り替えます. 常にベンチテストエラー率, パワードロー, そして、あなたが選択する前にコーディングの努力.
結論
この記事を通じて, 定義の包括的な分析を行いました, パフォーマンス, 並列使用, I²Cの信号特性と選択ポイント (iic) 空気圧センサーアプリケーションのSPI. 要するに: I²Cは簡単です, 柔軟性があり、複数の拡張に適しています; SPIは高速です, 安定して、リアルタイムの買収に適しています. 次の気圧計のデザインで最も適切なインターフェイスソリューションを見つけることを願っています, デバイスがコストを節約し、高精度の解像度とサンプリングレートを持つことができるように.
上記のはじめには、圧力センサー技術のアプリケーションの表面を傷つけるだけです. さまざまな製品で使用されるさまざまな種類のセンサー要素を引き続き探索します, 彼らはどのように働くのか, そして彼らの利点と短所. ここで説明していることの詳細が必要な場合, このガイドの後半で関連するコンテンツをチェックできます. あなたが時間に押されている場合, ここをクリックして、このガイドの詳細をダウンロードすることもできます 空気圧センサー製品PDFデータ.
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