是什么让SPI比I2C协议更快？

Question

我知道I2C和SPI通信的基础知识。因为两者都是同步协议。我想知道是什么让SPI比I2C更快。如果我没记错的话，使用I2C我们可以使用400kbps，而在SPI中我们也可以达到10 10mbps。它会因为硬件的改变而改变吗？这个问题是在一次面试中问到我的。如果我错了，请纠正我。

Answer 1

I2C非常重要，它支持总线上的多个主机。这导致总线协议中的显著开销、每个字节的ACK以及仲裁对总线的访问的故意延迟。此外，还设置了最大总线速率，最初的规格为100 kHz，如今常见的是400 kHz，另外还有10 Mhz低速和3.4 Mhz高速模式，2012规格定义了5 Mhz超高速模式。

SPI要简单得多，它是一个单主机，除了芯片选择外没有总线协议，也没有设置最大总线速率。如果距离很短，那么你可以尽可能快地行驶。在相距小于一英寸的芯片之间的互连上速度相当快。

Answer 2

有一个重要的硬件差异限制了I2C的速度。

SPI:所有线路均由发射器驱动，包括高电平和低电平。这最大限度地缩短了导线更改状态所需的时间。

I2C:所有线路都是集电极开路，这意味着发送器只将线路驱动为低电平。当发射器释放线路时，连接到Vcc (电源电压)的电阻器将光拉高。然而，由于导线和元件的电容，导线到高电压的速度相对较慢。因此，必须降低时钟速度以允许线路“漂移”为高电平。