У наших щоденних програмах, Барометричні датчики часто використовують два основні цифрові інтерфейси: I²C (також називається iic) і SPI. Знання їх відмінностей, виконання, і використання випадків допомагає інженерам та любителям підібрати потрібну та оптимізувати системні конструкції. Пройдіть вас через:
Каталог
1. Визначення I²C проти. Датчики тиску SPI
I²C (Міжінтегрований ланцюг) і SPI (Серійний периферійний інтерфейс) є звичайними протоколами цифрової шини, що використовуються між мікроконтролами та барометричними датчиками MEMS.
1.1 Основи i²C
Два дроти: Годинник (SCL) та дані (SDA).
Мультимастер/мультиплав на одному автобусі, адреси Визначте пристрої.
Напівдуплекс: Надіслати або отримувати за один раз.
1.2 Основи SPI
Чотири дроти: Sclk, Мосі, Мізо, і CS.
Одноразовий/множинний раб, Використовуйте CS для вибору рабів.
Повне дюплекс: Одночасне читання/писати.
1.3 Використання барометра
I²C датчики: Менше ліній, менша вартість, Краще для жорстких бюджетів та багатьох пристроїв.
SPI датчики: Більша швидкість, сильніший шум імунітет, Ідеально підходить для циклічних даних.
Зауваження：Визначення з'єднань є однаковим для продукту SOP та DIP пакет
2. Це те саме, що і i²c?
IIC - це просто старий орфографічний протокол I²C - Саме протокол, Ті самі особливості.
2.1 Історія іменування
I²C: Вбудований Philips (Тепер NXP) як "міжінтегрована схема".
Iic: Спрощені стенограми у старих таблицях даних.
2.2 Однакові специфікації
Будь то чи i²C, Рівні напруги, час, і вирішувати збіг точно - драйвери взаємозамінні.
2.3 Практична порада
Коли ви побачите IIC в документах, Ставтеся до цього як i²C - не потрібно додаткового навчання.
3. Порівняння швидкості: I²C проти. Шпилька
Швидкість часто сприяє вибору інтерфейсу.
3.1 I²C Швидкість
Стандартний: до 100 кхц
Швидкий: до 400 кхц
Швидкий плюс: до 1 МГц (залежний від пристрою)
3.2 Швидкість SPI
Зазвичай кілька МГц до десятків МГц; Деякі конструкції досягають 100 МГц
Залежить від довжини лінії, ємність, та можливості MCU
3.3 Пропускна здатність на практиці
Режим повного дюплексу SPI дозволяє вам надсилати та отримувати відразу. Напів -дюплекс плюс адреса I²C уповільнює це. В 1 МГц, I²C надсилає 2 байти в ~ 20 мкс; в 10 МГц, SPI робить це в ~ 1,6 мкс.
4. Використання SPI та I²C разом
Іноді потрібні обидва автобуси в одній системі.
4.1 Обмін обладнання
Використовуйте окремі шпильки або мультиплексор (Качан) приймати як SPI, так і i²C на одному MCU.
Дивіться вимоги до зміни рівня та MUX.
4.2 Підтримка драйверів
Платформи, такі як STM32 або Arduino, що визначають одночасно і SPI, так і I²C водіїв.
Керуйте перервами та каналами DMA, щоб уникнути конфліктів.
4.3 Приклад у реальному світі
У нашому сенсорному рішенні для конструкції БПЛА БПЛА, I²C використовується для низькошвидкісного моніторингу навколишнього середовища та SPI для збору даних високочастотного, як робота в тандемі для високого використання ресурсів, так і відсутність втручання.
5. Типи сигналів & Рівні: Аналоговий або цифровий? Активний високий або низький?
І I²C, і SPI цифрові, Але вам все одно потрібно знати поведінку сигналу.
5.1 SPI цифрові сигнали
MOSI/MISO/SCLK - це цифрові імпульси.
CS цифровий (Зазвичай активно).
5.2 I²C Цифрові сигнали
SDA/SCL - це вихідні виходи, Потрібні витягування.
Просторовий автобус: обидві лінії високі; Потягніть низько для початку, годинник, або дані -0.
5.3 Логічні рівні
Для модулів цифрового датчика WF100dp：
Spi cs: як правило "низькоактивні".
I²C: “High” = холостий/зупинка, “LOW” = start або data -0 (або i2c, Залиште це в спокої).
6. Посібник з вибору: SPI або I²C?
При виборі барометричного сенсорного інтерфейсу, Врівноважна потужність, швидкість, Кількість шпильок, та компонування системи.
6.1 Коли вибрати, що
Обмежений шпилькою & багато пристроїв → I²C
Висока пропускна здатність & потреби в реальному часі → SPI
6.2 Ручні поради
Почніть прототипи з I²C для швидких тестів. Якщо ви потрапили, Перейдіть на SPI. Завжди ставки помилок - тестування, Накладка потужності, та кодування зусиль, перш ніж замикатися на вашому виборі.
Висновок
Через цю статтю, Ми зробили всебічний аналіз визначення, виконання, Паралельне використання, Характеристики сигналу та точки відбору I²C (Iic) і SPI у застосуванні датчика тиску повітря. Коротше: I²C простий, гнучкий і придатний для багаторазового розширення; SPI-швидкісна, стабільний і підходить для придбання в режимі реального часу. Ми сподіваємось, що ви знайдете найбільш підходяще рішення інтерфейсу в наступному дизайні барометра, щоб пристрій міг заощадити витрати та мати високу точність роздільної здатності та вибірки вибірки.
Наведене вище вступ лише дряпає поверхню застосування технології датчика тиску. Ми продовжуватимемо вивчати різні типи сенсорних елементів, що використовуються в різних продуктах, Як вони працюють, та їх переваги та недоліки. Якщо ви хочете більше детально про те, що тут обговорюється, Ви можете перевірити відповідний вміст пізніше в цьому посібнику. Якщо вас натискають на час, Ви також можете натиснути тут, щоб завантажити деталі цих посібників Дані датчика тиску повітря PDF.
Для отримання додаткової інформації про інші технології датчиків, будь ласка Відвідайте нашу сторінку датчиків.
