В наших ежедневных приложениях, Барометрические датчики часто используют два основных цифровых интерфейса: I²C (Также называется IIC) и SPI. Зная их различия, производительность, и варианты использования помогают инженерам и любителям выбирать правильный и оптимизировать проекты системы. Прогуляйте вас:
Каталог
1. Определение I²C против. Датчики давления SPI
I²C (Межинтегрированная схема) и SPI (Серийный периферийный интерфейс) Являются ли протоколы цифровой шины, используемые между микроконтроллерами и барометрическими датчиками MEMS.
1.1 Основы I²C
Два провода: Часы (SCL) и данные (SDA).
Многомастер/мульти-славы на одном автобусе, адреса идентифицируют устройства.
Полусуплекс: Отправить или получать за один раз.
1.2 Основы SPI
Четыре провода: SCLK, Моси, Мисо, и cs.
Одиночный/многолетний, Используйте CS, чтобы выбрать рабов.
Полнодуплекс: Одновременное чтение/запись.
1.3 Варианты использования барометра
Датчики I²C: Меньше линий, более низкая стоимость, Лучше для ограниченных бюджетов и многих устройств.
SPI -датчики: Более высокая скорость, более сильный шумовой иммунитет, Идеально подходит для критических данных.
Примечание：Определение соединений одинаково для продукта SOP и Dip Package
2. IIC так же, как и я?
IIC - это просто старое написание I²C - имени протокола, Те же функции.
2.1 Имя историей
I²C: Придумал Филипс (Теперь nxp) как «межинтегрированная схема».
ИИК: Упрощенная сокращение в старых таблицах данных.
2.2 Идентичные спецификации
IIC или I²C, уровни напряжения, время, и адресование матча точно - DRIERS взаимозаменяемые.
2.3 Практический совет
Когда вы видите IIC в документах, Относитесь к нему как I²C - не требуется дополнительного обучения.
3. Сравнение скорости: I²C VS. SPI
Скорость часто приводит к выбору вашего интерфейса.
3.1 I²C скорость
Стандартный: до 100 кГц
Быстрый: до 400 кГц
Быстрый плюс: до 1 МГц (зависит от устройства)
3.2 Скорость SPI
Обычно несколько МГц до десятков МГц; Некоторые дизайны достигают 100 МГц
Зависит от длины линии, емкость, и возможности MCU
3.3 Пропускная способность на практике
Полнодуплексный режим SPI позволяет отправлять и получать сразу же отправлять и получать. Полусуплексный плюс адрес. В 1 МГц, I²C отправляет 2 байты в ~ 20 мкс; в 10 МГц, SPI делает это за ~ 1,6 мкс.
4. Использование SPI и I²C вместе
Иногда вам нужны обе автобусы в одной системе.
4.1 Обмен оборудованием
Используйте отдельные булавки или мультиплексор (Мультинг) Чтобы размещать как SPI, так и I²C на одном MCU.
Смотреть требования к уровням и времени MUX.
4.2 Поддержка водителя
Платформы, такие как STM32 или Arduino изначально управляют как драйверы SPI и I²C, одновременно.
Управлять прерывами и каналами DMA, чтобы избежать конфликтов.
4.3 Пример реального мира
В нашем решении для применения датчика для конструкции барометра БПЛА, I²C используется для низкоскоростного мониторинга окружающей среды и SPI для высокочастотного сбора данных, Оба работают в тандеме для высокого использования ресурсов и отсутствия помех.
5. Типы сигналов & Уровни: Аналоговый или цифровой? Активный высокий или низкий?
И I²C, и SPI цифровые, Но вам все еще нужно знать поведение сигнала.
5.1 SPI цифровые сигналы
MOSI/MISO/SCLK - это цифровые импульсы.
CS цифро (обычно активно).
5.2 I²C Цифровые сигналы
SDA/SCL - выходные данные, Нужны тяги.
Холодный автобус: Обе линии высокой; потянуть низко для начала, часы, или данные - 0.
5.3 Логические уровни
Для модулей серии цифровых датчиков WF100DP：
SPI CS: Обычно «низкоактивный».
I²C: «Высокий» = холостое время/остановка, «Low» = Start или Data - 0 (или i2c, Оставьте это в покое).
6. Руководство по выбору: SPI или I²C?
При выборе интерфейса барометрического датчика, баланс власти, скорость, Подсчет штифтов, и планировка системы.
6.1 Когда выбрать, что
Увеличенный пин & много устройств → I²C
Высокая полоса пропускания & в реальном времени потребности → SPI
6.2 Руки - по совету
Начните прототипы с i²C для быстрых тестов. Если вы нажимаете на стены производительности или более строгое время, Переключитесь на SPI. Всегда ставки ошибок в тесте, силовая рисунка, и усилия по кодированию, прежде чем запираться на ваш выбор.
Заключение
Через эту статью, Мы сделали всеобъемлющий анализ определения, производительность, параллельное использование, Характеристики сигнала и точки выбора I²C (ИИК) и SPI в приложениях датчика давления воздуха. Суммируя: I²C прост, Гибкий и подходящий для многократного расширения; SPI высокоскоростной, стабильный и подходящий для приобретения в реальном времени. Мы надеемся, что вы найдете наиболее подходящее интерфейсное решение в вашем следующем дизайне барометра, так что устройство может сэкономить стоимость и иметь высокую точную разрешение и скорость отбора проб.
Вышеуказанное введение только царапает поверхность применения технологии датчика давления. Мы будем продолжать изучать различные типы датчиков, используемых в различных продуктах, Как они работают, и их преимущества и недостатки. Если вам нужны подробности о том, что здесь обсуждается, Вы можете проверить связанный контент позже в этом руководстве. Если вас настаивают на время, Вы также можете нажать здесь, чтобы загрузить детали этих руководств Данные датчика давления воздуха PDF.
Для получения дополнительной информации о других сенсорных технологиях, пожалуйста Посетите нашу страницу датчиков.
