Barramentos: SPI e I²C

Luciane Baldassari, Braian Maciel, Ygor Aguiar

Universidade Federal do Rio Grande – FURG

Centro de Ciências Computacionais – C3

Sumário:

Introdução Barramento I²C

Barramento SPI

I²C vs SPI Conclusão

Introdução

Estruturas de InterconexãoSão caminhos que conectam vários módulos

de um computador(processador, memória, E/S).

Introdução

Exemplos de Barramentos: USB FireWire SATA PCI Express RS-485

I²C SMBus SPI

Introdução

Barramento

o Estrutura de Interconexão

o Comunicação;

o Transmissão de sinais;

Introdução

Estrutura de Barramento

o Linhas de dados

o Linhas de Endereço

o Linhas de Controle

Introdução

Modo de Operação do Barramento

o Quando um módulo do sistema deseja enviar dados para outro;

o Quando um módulo deseja requisitar dados de outro módulo;

Barramento I²C

Protocolo de comunicação serial, Philips Semiconductors.

Dispositivos Onboard. Serial Data line (SDA) Serial Clock line (SCL)

Barramento I²C

Mestre: microcontrolador. Escravos: memória RAM, memória ROM,

driver de LCD, conversores A/D e D/A.*

*limitado pela capacitância máxima de até 400pF

Barramento I²C

Transmissão: Condição START Condição STOP

Barramento I²C

7 bits de endereço + bit R/W (R/W=0, escrita. R/W=1, leitura.) Pulso ACK (acknowledge) Pulso NACK

Barramento SPI

SPI (Serial Peripheral Interface) foi originalmente desenvolvido pela Motorola.

Simplicidade e Popularidade.

Microcontroladores e seus dispositivos periféricos imediatos.

Barramento SPI

Características:

Consiste em três linhas de transmissão

Full-duplex

Master e Slaves.

Barramento SPI

Interface:o SPI especifica três sinais lógicos:

-Sinal SCLK(Serial Clock);

-Sinal MOSI(Master Out Slave In);

-Sinal MISO(Master In Slave Out);

Barramento SPI

Barramento SPI

Transmissões de Dados: Enviando dados :

Recebendo dados:

I²C versus SPI :

O I²C necessita somente de 2 linhas enquanto o SPI necessita de quatro ou mais, dependendo se há a adição de mais dispositivos escravos.

Se o dado necessita ser transferido em alta velocidade, o SPI é claramente o protocolo de escolha, comparado ao I²C, por ser full-duplex, e o I²C ser half-duplex.

O I²C oferece recursos muito avançado, (como operação mult-master) enquanto o SPI é muito fácil de entender e de implementar e oferece uma grande flexibilidade para extensões e variações.

Tanto o I²C e o SPI são protocolo que demonstram um ótimo suporte para a comunicação entre dispositivos de baixa velocidade.

I²C versus SPI :

O SPI requer mais pinos do que o I²C, pois não possui endereçamento, logo necessita de um SS para cada escravo.

O SPI não tem confirmação de recebimento, o mestre pode estar se comunicando com nada e não saber disso. Já o I²C utiliza um bit de reconhecimento.

O SPI possui somente um dispositivo mestre, sendo que o I²C pode operar com múltiplos mestres

Conclusão

Quando falamos em protocolos de comunicação, o I²C e o SPI são considerados protocolos inferiores em comparação com Ethernet, USB, SATA, PCI-Express e outros, que possuem um rendimento superior. No entanto, não se deve esquecer que cada protocolo se adéqua a cada objetivo e aplicação. Quando há a necessidade de implementar uma comunicação entre circuitos integrados, como um microcontrolador e um conjunto de periféricos relativamente lentos, não há a necessidade de utilizar os protocolos mais complexos utilizando assim o I²C e o SPI.