top of page
Search

Berkenalan dengan Komunikasi I2C (Inter-Integrated Circuit) dan SPI (Serial Peripheral Interface) pada Arduino


I2C dan SPI KMTek
Contoh penggunaan komunikasi serial I2C pada arduino uno dan LCD (Sumber: www.ardutech.com)

Dalam dunia mikrokontroler dan sistem tertanam, komunikasi antar perangkat merupakan aspek yang sangat penting. Protokol komunikasi I2C (Inter-Integrated Circuit) dan SPI (Serial Peripheral Interface) adalah dua protokol yang sering digunakan untuk menghubungkan mikrokontroler seperti Arduino dengan berbagai sensor, modul, dan perangkat periferal lainnya. Kedua protokol ini memiliki peran krusial dalam memfasilitasi integrasi perangkat dalam suatu sistem. Protokol I2C memungkinkan penghubungan beberapa perangkat menggunakan hanya dua kabel (SDA dan SCL), yang sangat praktis untuk proyek yang melibatkan banyak sensor atau modul. Selain itu, I2C dirancang untuk komunikasi kecepatan rendah hingga sedang, dengan kecepatan standar hingga 400 kHz dan dapat mencapai 3.4 MHz dalam mode kecepatan tinggi (High-Speed Mode). Kemampuan untuk menghubungkan beberapa perangkat pada satu bus juga membuat I2C sangat efisien dan fleksibel dalam berbagai aplikasi. Di sisi lain, protokol SPI menggunakan lebih banyak kabel (MOSI, MISO, SCK, dan SS), tetapi mendukung kecepatan komunikasi yang jauh lebih tinggi, hingga beberapa MHz. Hal ini menjadikan SPI pilihan ideal untuk aplikasi yang membutuhkan transfer data cepat dan sinkron. Meskipun menggunakan lebih banyak kabel, SPI memungkinkan integrasi yang mudah dengan perangkat yang membutuhkan komunikasi cepat, serta mampu menangani beberapa perangkat melalui penggunaan pin SS (Slave Select) yang berbeda untuk setiap perangkat. 

 

Pengertian 12C (Inter-Integrated Circuit) dan SPI (Serial Peripheral Interface)

I2C (Inter-Integrated Circuit) adalah sebuah protokol komunikasi serial yang dirancang untuk memungkinkan komunikasi antar perangkat dalam suatu sistem elektronik menggunakan hanya dua kabel, yaitu SDA (Serial Data Line) dan SCL (Serial Clock Line). Protokol ini bekerja dengan prinsip master-slave, di mana satu perangkat master dapat mengendalikan satu atau lebih perangkat slave. I2C sangat efisien untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan penghubungan beberapa perangkat dengan kebutuhan jalur kabel yang minimal, seperti dalam sistem sensor atau modul pada mikrokontroler seperti Arduino. Kecepatan transfer data I2C bisa mencapai 400 kHz dalam mode standar, dan hingga 3.4 MHz dalam mode kecepatan tinggi, menjadikannya pilihan yang fleksibel untuk berbagai aplikasi. 

Sementara itu, SPI (Serial Peripheral Interface) adalah protokol komunikasi serial lain yang digunakan untuk transfer data cepat antara mikrokontroler dan perangkat periferal seperti sensor, layar, dan modul memori. SPI menggunakan empat kabel utama: MOSI (Master Out Slave In), MISO (Master In Slave Out), SCK (Serial Clock), dan SS (Slave Select). Komunikasi SPI bekerja dengan prinsip full-duplex, memungkinkan data untuk dikirim dan diterima secara simultan. SPI dikenal karena kecepatannya yang tinggi, biasanya hingga beberapa MHz, yang membuatnya ideal untuk aplikasi yang memerlukan transfer data cepat. Meskipun menggunakan lebih banyak kabel dibandingkan I2C, SPI menawarkan keunggulan dalam kecepatan dan efisiensi data, serta kemudahan integrasi dengan berbagai perangkat periferal dalam sistem berbasis Arduino.


Komunikasi Serial I2C dan Spi KMTek
Dua arduino uno yang berkomunikasi menggunakan komunikasi serial SPI (Sumber: filabdoc.blogspot.com)

Memahami Protokol I2C

Protokol SPI menggunakan arsitektur bus master-slave, di mana satu perangkat master mengendalikan satu atau lebih perangkat slave, dengan menggunakan empat kabel utama: MOSI (Master Out Slave In) untuk mengirim data dari master ke slave, MISO (Master In Slave Out) untuk mengirim data dari slave ke master, SCK (Serial Clock) untuk sinyal clock, dan SS (Slave Select) untuk memilih perangkat slave. Komunikasi SPI bersifat sinkron, dengan data yang dikirim dan diterima secara bersamaan menggunakan sinyal clock dari SCK. Mode operasi SPI ditentukan oleh CPOL (Clock Polarity) dan CPHA (Clock Phase), memberikan empat mode operasi untuk fleksibilitas komunikasi. Keuntungan SPI termasuk kecepatan komunikasi yang sangat tinggi dan kemudahan menghubungkan beberapa perangkat, namun kelemahannya meliputi kebutuhan lebih banyak kabel dibandingkan I2C dan tidak adanya standar untuk addressing, sehingga kurang efisien dalam wiring dan kurang fleksibel dalam menghubungkan banyak perangkat.

 

Memahami Protokol SPI

Protokol SPI menggunakan arsitektur bus master-slave, di mana satu perangkat master mengendalikan satu atau lebih perangkat slave. SPI menggunakan empat kabel utama: MOSI (Master Out Slave In) untuk mengirim data dari master ke slave, MISO (Master In Slave Out) untuk mengirim data dari slave ke master, SCK (Serial Clock) untuk sinyal clock, dan SS (Slave Select) untuk memilih perangkat slave yang berkomunikasi dengan master. Komunikasi SPI bersifat sinkron, dengan data yang dikirim dan diterima secara bersamaan antara master dan slave menggunakan sinyal clock dari SCK. SPI memiliki mode operasi yang ditentukan oleh CPOL (Clock Polarity) dan CPHA (Clock Phase), yang memberikan empat mode operasi untuk fleksibilitas dalam mengatur komunikasi. Kelebihan SPI termasuk kecepatan komunikasi yang sangat tinggi dan kesederhanaan dalam menghubungkan beberapa perangkat. Namun, SPI juga memiliki kelemahan, seperti kebutuhan lebih banyak kabel dibandingkan I2C dan tidak adanya standar untuk addressing, sehingga kurang efisien dalam hal wiring dan kurang fleksibel dalam menghubungkan banyak perangkat.


Komunikasi Serial I2C dan SPI KMTek
Jenis Arduino Mega (Sumber: www.amazon.in)

Dalam memahami komunikasi serial I2C dan SPI, kedua protokol tersebut menawarkan pendekatan yang berbeda dengan keunggulan dan kelemahan masing-masing. Protokol I2C menonjol dengan kemampuannya untuk menghubungkan banyak perangkat dengan menggunakan hanya dua kabel, sementara SPI menawarkan kecepatan komunikasi yang lebih tinggi dan kesederhanaan dalam mengintegrasikan beberapa perangkat. Namun, I2C memiliki keuntungan dalam kemampuan multi-master dan kemampuan transfer data yang cukup baik, sementara SPI lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kecepatan tinggi dan transfer data yang besar. Dengan memahami karakteristik dan kegunaan masing-masing protokol, pengembang dapat memilih protokol yang sesuai dengan kebutuhan spesifik proyek mereka untuk mencapai kinerja dan efisiensi yang optimal. Nah, seperti itulah penjelasan mengenai komunikasi I2C dan SPI di Arduino. Semoga bermanfaat dan selama berkarya!

 

PT. Karya Merapi Teknologi


Follow sosial media kami dan ambil bagian dalam berkarya untuk negeri!

 

Sumber:


 

 

 

375 views0 comments

Comments


bottom of page