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在為存儲芯片選擇串行外設接口（SPI）和內部集成電路（I2C）協議時，您將處理電子設計中類似的繁瑣決策。當兩種選擇在成本方面沒有太大差別時，您的決定變得更加艱難。跟蹤您的內存芯片參數需求需要了解功能將為您的產品實現的功能。

SPI和I2C基礎

SPI是具有全雙工配置的通信協議。它使用四個信號，片選（CS），時鐘（SCK），主機輸出/從機輸入（MOSI）和主機輸入/從機輸出（MISO），用于主機和從機之間的通信。單個主機到從機的連接需要一個CS信號。這意味著如果多個從站連接到同一總線，則CS信號的數量會增加。

SPI總線的速度沒有官方限制。它適用于微控制器以高達10Mhz的速度驅動SPI總線。有四種SPI模式，其中數據鎖存在時鐘信號的不同邊沿和極性上。但是，沒有標準機制使主機能夠確認從機已成功接收和存儲數據。

另一方面，I2C總線只需要兩條線，串行數據（SDA）和串行時鐘（SCLK）。它的工作速度要低得多，只有100 kHz，盡管大多數微控制器可能都不支持更高的速度。連接到I2C總線的從設備由芯片地址標識，由硬件定義。微控制器的信號引腳是I2C中最低的。

一個明確定義的I2C標準不僅包括協議的速度，還包括主設備和從設備之間的命令，初始化，數據傳輸和確認。 。這可確保所有支持I2C的設備都遵循單一標準，以便于實現。

在SPI和I2C之間選擇存儲器芯片時的重要注意事項

SPI和I2C是串行存儲器芯片的常用協議，如靜態隨機存取存儲器（SRAM），閃存或電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）。確定最適合您設計的協議需要的不僅僅是比較成本。以下是一些可以簡化決策過程的重要注意事項：

1。速度

當您批量傳輸數據或有一個緊密的窗口來驗證用戶輸入與存儲芯片中存儲的數據時，每一微秒計數。如果速度是您最關心的問題，請選擇SPI以獲得10 MHz的數據傳輸速率，比I2C的400Khz全速快得多。

如果速度很重要，請選擇SPI。

2。限制引腳

并非所有硬件設計人員都喜歡使用超過100個引腳的高端微控制器。一些人努力將存儲芯片與28引腳微控制器連接起來。在這些情況下，I2C是理想的，因為它只需要幾個磁道進行通信。

3。 PCB尺寸

如果您不受任何PCB尺寸限制的約束，則SPI或I2C將非常適合您。但是如果你試圖將PCB壓縮到一個很小的外殼中，那么更少的軌道意味著更小的PCB，而I2C是更明智的選擇。

4。毛刺和錯誤恢復

設計人員并不完美，也不是I2C協議。 I2C總線對毛刺和鎖定很敏感，因為發送和接收都發生在相同的物理磁道上。當主設備未能及時釋放總線時，從設備可能會進入鎖定狀態，因為它已發送主設備未能接收到的回復。處理錯誤恢復可能很棘手，因為某些情況可能需要在鎖定設備上重置電源。

5。電源

如果您正在設計電池供電或太陽能供電設備，則必須盡量降低功耗。 I2C器件通常比SPI消耗更多功率，如果需要考慮功耗，則應根據設計選擇SPI。

如果您的PCB要小而且甜，請選擇I2C。編輯信譽：Robson90/Shutterstock.com

為您的設計做出最佳決策

無論您的最終選擇如何，SPI與I2C相比協議要求信號并行路由并且涉及相似的長度以防止任何信號故障。您的決定不僅會影響您的設計功能，還會影響周轉時間和整體效率。

通過使用PCB設計軟件，可以為您提供從原理圖到布局到輸出的輕松移動所需的功能和工具，您將能夠輕松地做出這些設計選擇。利用Altium的CircuitStudio?，利用多種信號路由工具和無限的設計內容，使過程更加輕松。

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