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TOOL IDB-SWE-012
I²C / SPI 速度バジェット

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I²C / SPI 速度バジェット

実効スループットと目標サンプルレートの比較。オーバーヘッド、ACKビット、スタート/ストップ、レジスタ選択を考慮します。

トランザクション構成 I²C 400 kHz
SCL / SDA S start ADDR · R/W 8 bits A ack REG ADDR 8 bits A DATA × N + ACK N × 9 bits P stop tx — µs BUS UTILISATION (1 s) — % 50% 80%
エンジニアリングノート

I²Cオーバーヘッド

  • 1バイトあたり9ビット(データ8 + ACK 1)。
  • スタート + アドレス + レジスタ選択 + リスタート + アドレス再送 ≈ 1トランザクションあたり約30ビット。
  • 公称バス速度はSCL周期です。実データレートはその80%未満になります。
  • Clock stretching: a slave may hold SCL low after any byte, inflating real transaction time.

SPI

  • ACKビットなし。オーバーヘッドはCSトグルのみ(約1バイト時間)。
  • 全二重。実効スループット = 転送あたりのバイト数 × 周波数 / 8。
  • DMAベースのSPIなら転送中にCPUは解放されます。ペリフェラルがチェーン可能か確認してください。

結果

ライブ