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TOOL IDB-SWE-012
I²C / SPI 速率预算

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I²C / SPI 速率预算

有效吞吐量与目标采样率对比。计入开销、ACK 位、起始/停止位和寄存器选择。

事务布局 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%
工程笔记

I²C 开销

  • 每字节 9 位(8 位数据 + 1 位 ACK)。
  • 起始 + 地址 + 寄存器选择 + 重新起始 + 重复地址 ≈ 每次事务约 ~30 位。
  • 标称总线速率是 SCL 周期——实际数据速率低于其 80%。
  • Clock stretching: a slave may hold SCL low after any byte, inflating real transaction time.

SPI

  • 无 ACK 位——开销仅为 CS 翻转(约 1 个字节时间)。
  • 全双工;有效吞吐量 = 每次传输字节数 × 频率 / 8。
  • 对于基于 DMA 的 SPI,传输期间 CPU 处于空闲状态——确认你的外设是否支持链式传输。

结果

实时