I2C vs I2S

I2C vs I2S

I²C (Inter-Integrated Circuit) и I²S (Inter-IC Sound) – это два разных последовательных интерфейса, предназначенных для передачи различных типов данных.

1. I²C (Inter-Integrated Circuit)

Назначение: Обмен данными между микросхемами (например, датчиками, микроконтроллерами, EEPROM, ЦАП, АЦП).

Сигналы:

  • SDA (Serial Data Line) – двунаправленная линия данных.
  • SCL (Serial Clock Line) – тактовая линия, синхронизирующая передачу.

Особенности:

  • Полудуплексный (данные передаются в одном направлении за раз).
  • Работает по принципу «ведущий-ведомый» (master-slave).
  • Адресный (у каждого устройства есть уникальный 7- или 10-битный адрес).
  • Частота работы: 100 кГц (Standard), 400 кГц (Fast), 1 МГц (Fast Mode+), 3.4 МГц (High-Speed Mode).
  • Не предназначен для передачи аудиопотока.

2. I²S (Inter-IC Sound)

Назначение: Передача цифрового аудиопотока между устройствами (например, микроконтроллерами, ЦАП, АЦП, аудиокодеками).

Сигналы:

  • BCLK (Bit Clock) – тактовая линия передачи данных (определяет скорость передачи битов).
  • WS (Word Select, также LRCLK – Left/Right Clock) – определяет, передаются данные для левого или правого канала.
  • SD (Serial Data) – передача звуковых данных.
  • (Опционально) MCLK (Master Clock) – синхронизация высокоуровневых аудиоустройств.

Особенности:

  • Полностью двунаправленный.
  • Передает PCM-аудиоданные (обычно 16, 24 или 32 бита).
  • Не имеет адресации устройств.
  • Частота зависит от аудиоформата (например, 44,1 кГц, 48 кГц, 96 кГц).
  • Используется в аудиоустройствах (усилители, ЦАП, кодеки).

Основные отличия

ХарактеристикаI²CI²S
НазначениеСвязь микросхем (управление, обмен данными)Передача аудиоданных
Тип данныхКоманды, настройки, числаПотоковое аудио (PCM)
Количество линий2 (SCL, SDA)3-4 (BCLK, WS, SD, MCLK)
АдресацияДа (ведущий-ведомый)Нет (устройства просто обмениваются данными)
Полнота дуплексаПолудуплексПолный дуплекс
Тактовая частотаДо 3.4 МГцДо сотен МГц (зависит от качества аудио)

Хотя эта статья сравнивает интерфейсы i2C vs I2S, замучу следующее. Весьма полезной особенностью реализации микросхем I2C возможно и I2S является наличие дополнительного программируемого пина или нескольких. В самом простом варианте микросхемы LM75 датчика температуры дополнительный пин становится активным если температура превышает некоторое заданное значение. Достаточно удобно с точки зрения программирования, можно использовать обработку прерывания по этому выводу.

Если вам нужен интерфейс для управления устройствами или передачи данных между микросхемами – используйте I²C.
Если требуется передача цифрового звука – I²S будет лучшим выбором.