Free Trial

Scarica una prova gratuita per scoprire quale software Altium si adatta meglio alle tue esigenze

Come acquistare

Contatta l'ufficio vendite locale per iniziare a migliorare il tuo ambiente di progettazione

Download

Scarica le ultime novità in materia di progettazione PCB e software EDA

  • PCB DESIGN SOFTWARE
  • Altium Designer

    Ambiente di progettazione completo per Schematici e Layout

  • CircuitStudio

    Tool di progettazione PCB professionale – Entry Level

  • CircuitMaker

    Strumento di progettazione PCB basato sulla Community

  • NEXUS

    Strumento ideale per la progettazione PCB in Team

  • CLOUD PLATFORM
  • Altium 365

    Collega il tuo progetto PCB direttamente con il reparto produzione.

  • COMPONENT MANAGEMENT
  • Altium Concord Pro

    Soluzione completa per la gestione delle librerie (Library Management)

  • Octopart

    Vasto database di componenti, facile da usare.

  • PRODUCT EXTENSIONS
  • PDN Analyzer

    Natural and Effortless Power Distribution Network Analysis

  • Vedi tutte le estensioni
  • EMBEDDED
  • Tasking

    Tecnologia di fama mondiale per lo sviluppo di sistemi Embedded

  • TRAININGS
  • Live Courses

    Scopri le migliori tecniche grazie alla formazione didattica disponibile worldwide

  • Corsi On-Demand

    Ottieni una conoscenza completa comodamente da casa o dall’ufficio

  • ONLINE VIEWER
  • Altium 365 Viewer

    View & Share electronic designs in your browser

  • Altium Designer 20

    Lo strumento di progettazione, per uso progfessionale, pià potente, moderno e facile da utilizzare

    ALTIUMLIVE

    Annual PCB Design Summit

    • Forum

      Dove utenti Altium ed appassionati del settore possono interagire tra loro

    • Blog

      Il nostro blog sugli argomenti che riteniamo più interessanti e che speriamo interessino anche a voi

    • Idee

      Invia le tue idee e vota le nuove funzionalità che vorresti vedere introdotte in Altium

    • Bug Crunch

      Aiutaci a migliorare il software inviando bug e votanto i topic che ritieni più importanti

    • Wall

      Una serie di eventi Altium Live che puoi seguire partecipando o iscrivendoti.

    • Beta Programm

      Informati su come partecipare al nostro Beta Programm ed accedi per primo a tutti i nuovi strumenti Altium

    Tutte le risorse

    Esamina il contenuto più recente dai post di blog ai social media e white paper tecnici riuniti insieme per la tua comodità

    Download

    Dai un'occhiata a quali opzioni di download sono disponibili per soddisfare al meglio le tue esigenze

    Come acquistare

    Contatta l'ufficio vendite locale per iniziare a migliorare il tuo ambiente di progettazione

    • Formazione & Eventi

      Guarda il programma e registrati agli eventi di formazione a livello mondiale ed online

    • Contenuto della progettazione

      Sfoglia la nostra vasta libreria di contenuti di progetto gratuitamente, compresi i componenti, i modelli e i progetti di riferimento

    • Webinar

      Partecipa a un webinar dal vivo online o ottieni accesso immediato alla nostra serie dei webinar su richiesta

    • Supporto

      Ottieni le risposte alle tue domande con la nostra varietà di opzioni self-service e assistenza diretta

    • Documenti tecnici

      Rimani aggiornato sulle ultime tendenze della tecnologia e del settore, con la nostra collezione completa di white paper tecnici.

    SPI o I2C: qual è il protocollo migliore per i chip di memoria PCB?

    Circuit Studio
    |  January 17, 2020

     Icon of memory chip

    L’altro giorno cercavo un nuovo paio di scarpe e ho capito esattamente perché non ne compro così spesso: troppi parametri. Ero alla ricerca di scarpe da ginnastica, quindi le metriche riguardavano comodità, rimbalzo, durata, resistenza all’acqua, peso, spazio per le dita, supporto dell’arcata plantare e molto altro. Talvolta sembra che serva una laurea per trovare la scarpa giusta per i propri piedi. Per me si tratta di un sovraccarico di informazioni. 

    Vi troverete ad affrontare una decisione altrettanto complessa nella progettazione elettronica, quando dovrete scegliere tra i protocolli Serial Peripheral Interface (SPI) o Inter-Integrated Circuit (I2C) per i chip di memoria. La vostra decisione diventa ancora più difficile quando entrambe le scelte non si differenziano molto in termini di costo. Le esigenze dei parametri del chip di memoria sono legate alla vostra conoscenza di ciò che le diverse funzioni possono offrire al vostro prodotto. 

    Concetti fondamentali dei protocolli SPI e I2C

    Il protocollo SPI è un protocollo di comunicazione con una configurazione full-duplex. Utilizza quattro segnali: Chip Select (CS), Clock (SCK), Master Out / Slave In (MOSI) e Master In / Slave Out (MISO) per le comunicazioni tra un master e uno slave. Una connessione master-slave singola richiede un segnale CS. Ciò significa che il numero di segnali CS aumenta se più di un singolo slave è connesso allo stesso bus. 

    Non vi è un limite ufficiale alla velocità di un bus SPI. È normale che i microcontrollori utilizzino velocità fino a 10Mhz per il bus SPI. Esistono quattro modalità di SPI nelle quali i dati si collegano ai diversi fronti e alle polarità del segnale di clock. Non esiste tuttavia un meccanismo standard che consenta a un master di confermare che i dati siano stati ricevuti e memorizzati con successo dallo slave.

    Al contrario, il protocollo I2C bus, richiede solo due linee: Serial Data (SDA) e Serial Clock (SCLK). Funziona ad una velocità molto inferiore, pari a 100 kHz, sebbene siano possibili velocità più elevate che potrebbero non essere supportate dalla maggior parte dei microcontrollori. I dispositivi slave collegati al bus I2C sono identificati dall’indirizzo del chip, definito dall’hardware. Con il protocollo I2C, i pin di segnale del microcontrollore sono al minimo.

    Uno standard per I2C ben definito riguarda la velocità del protocollo, così come i comandi, l’inizializzazione, il trasferimento dei dati e il riconoscimento tra dispositivi master e slave. Ciò garantisce che tutti i dispositivi che supportano il protocollo I2C osservino un unico standard per facilitare l’implementazione. 

    Considerazioni importanti durante la scelta tra SPI e I2C per i chip di memoria

    SPI e I2C sono protocolli molto diffusi tra i chip di memoria seriale, come Static Random Access Memory (SRAM), Flash or Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM). La scelta del protocollo migliore per la propria progettazione implica molto di più che la semplice comparazione dei prezzi. Ecco alcune considerazioni importanti che potrebbero semplificare il vostro processo decisionale:

    1. Velocità

    Quando si trasferiscono dati in massa oppure si dispone di una finestra molto ristretta per verificare l’input dell’utente rispetto ai dati conservati su un chip di memoria, ogni singolo microsecondo è prezioso. Se l’aspetto più importante per voi è quello della velocità, scegliete il protocollo SPI per usufruire di velocità di trasferimento dei dati pari a 10 MHz, molto più veloci rispetto alla velocità massima del protocollo I2C, pari a 400 Khz.

     Car zooming with lights all around

    Se la velocità è importante, scegliete SPI per la vostra memoria PCB.

    2. Pin limitati

    Non tutti i progettisti di hardware hanno la fortuna di utilizzare microcontrollori di fascia alta, con più di 100 pin. Alcuni fanno fatica a collegare chip di memoria con microcontrollori da 28 pin. In queste situazioni, il protocollo I2C è l’ideale, poiché richiede solo un paio di tracce per la comunicazione.

    3. Dimensioni del PCB

    Se non siete vincolati da alcun limite di dimensioni per il PCB, andranno benissimo sia il protocollo SPI che il protocollo I2C. Tuttavia, se state cercando di inserire il vostro PCB in un alloggiamento di piccole dimensioni, una minore quantità di tracce corrisponderà a un PCB più piccolo, il che rende il protocollo I2C la scelta migliore.

    4. Malfunzionamenti e risoluzione degli errori

    I progettisti non sono perfetti, né lo è il protocollo I2C. Il bus I2C è sensibile agli errori e ai blocchi, poiché sia la trasmissione che la ricezione avvengono sulle stesse tracce fisiche. Quando un master non riesce a rilasciare il bus per tempo, lo slave potrebbe entrare in uno stato di blocco, poiché ha inviato una risposta che il master non ha ricevuto. La gestione degli errori può rivelarsi complessa, poiché alcuni casi potrebbero richiedere un riavvio dei dispositivi bloccati. 

    5. Alimentazione

    Se state progettando dispositivi alimentati a batteria o tramite energia solare, i consumi devono essere ridotti al minimo. I dispositivi I2C consumano generalmente più energia rispetto al protocollo SPI e, laddove i consumi siano per voi importanti, dovreste scegliere il protocollo SPI per il vostro progetto.

    Small single-board PCB

    Scegliete il protocollo I2C per la vostra memoria PCB se il vostro circuito  deve essere piccolo. 

    Prendete le decisioni migliori per il vostro progetto

    Indipendentemente dalla vostra scelta finale, entrambi i protocolli SPI e I2C richiedono l’instradamento dei segnali in parallelo, così come lunghezze simili per evitare qualsiasi errore di segnale. La vostra decisione influisce sulla funzionalità del vostro circuito stampato, sulle tempistiche e sull’efficienza complessiva. 

    Utilizzando un software di PCB design in grado di offrire le funzionalità e gli strumenti necessari per passare facilmente dallo schema al layout e poi all’output, sarete in grado di fare facilmente queste scelte. Sfruttate i tanti strumenti di routing del segnale e i contenuti di progettazione illimitati per semplificare il processo con Altium’s CircuitStudio.

    Vi state ancora chiedendo quale sia il protocollo migliore per il vostro progetto? Parlate con un esperto di Altium.

    About Author

    most recent articles

    Back to Home