SPI通信方式.docx
《SPI通信方式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SPI通信方式.docx(13页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、SPI 总线通信电路设计由于 SPI(setial peripheralinterface)总线占用的接口线少,通信效率高,并且支持大局部处理器芯片,因而是一种抱负的选择。SPI 是利用4根信号线进展通信的串行接口协议,包括主从两种模式。4个接口信号为:串行数据输入(MISO,主设备输入、从设备输出)、串行数据输出(MOSI,主设备输出、从设备输入)、移位时钟(SCK)、低电平有效的 从设备使能信号(cs)。SPI 最大的特点是由主设备时钟信号的消灭与否来确定主从设备间的通信。一旦检测到主设备的时钟信号,数据开头传输。由一个主机对接一个从机进展全双工通信的系统构成的方式。在该系统中,由于主机和
2、 从机的角色是固定不变的,并且只有一个从机,因此,可以将主机的丽端接高电平,将从机的 SS 端固定接地。图1 全双工主机从机连接方法本系统承受的是由两个单片机相互连接构成多主机通信系统,SPI 主设备负责产生系统时钟,并打算整个 SPI 网络的通信速率。全部的 SPI 设各都承受一样的接口方式,可以通过调整处理器内部存放器转变时钟的极性和相位。由于 SPI 器件并不肯定遵循同一标准, 比方 EEPROM、DAC、ADC、实时时钟及温度传感器等器件的SPI 接口的时序都有所不同, 为了能够满足不同的接口需要,承受时钟的极性和相位可配就能够调整SPi 的通信时序。SPI 设各传输数据过程中总是先发
3、送或接收高字节数据,每个时钟周期接收器或收发器左移1位数据。对于小于16位的数据在发送之前必需左对齐,假设接收的数据小于16位则 承受软件将无效的数据位屏蔽,当主机发送一个连续的数据流时,有些外设能够进展多字节 传输。多数具有 SPI 接口的存储芯片就以这种方式工作。在这种传输方式下,从机的片选端必需在整个传输过程中保持低电平。此时,一次传输可能会涉及到成千上万字节的信息, 而不必在每个字节的数据发送的前后都去检测其起始位和完毕位,这正是同步传输方式优于 异步传输方式的缘由所在。虽然 SPI 有以上优点,然而在远距离传输中却很少用到,缘由主要是其抗干扰力量差过牢靠传输距离只有是13m。SPI
4、承受的是单端非平衡的传输方式,即传输的数据位的电压电平是以公共地作为参考的。在这种传输方式中,对于已进入信号中的干扰是无法消退和减 弱的。而信号在传输过程中总会受到干扰,而且距离越长干扰越严峻,以致于信号传输产生 错误。在这种条件下,信号传输就变得毫无意义了。另外,由于单端非平衡传输方式以公共地作为参考点,地线作为信号回流线,因此也存在信号电流。当传输线两端的系统之间存在 沟通电位差时,这个电位差将直接窜到信号中,形成噪声干扰。所以,为了解决抗干扰问题, 通常承受平衡传输 (balanced transmission)方式,这里承受比较常见的 RS-422。 由于 SPI(setial per
5、ipheralinterface)总线占用的接口线少,通信效率高,并且支持大局部处理器芯片,因而是一种抱负的选择。SPI 是利用4根信号线 进展通信的串行接口协议,包括主从两种模式。4个接口信号为:串行数据输入(MISO,主设备输 入、从设备输出)、串行数据输出(MOSI,主设备输出、从设备输入)、移位时钟(SCK)、低电平有效的从设备使能信号(cs)。SPI 最大的特点是由主设备时钟信号的消灭与否来确定主从设备间的通信。一旦检测到主设备的时钟信号,数据开头传输。名目 SPI 工作方式简介 SPI 的数据传输 SPI 用户规律 SPI 根本原理与构造SPI 工作方式简介SPI 是由美国摩托罗拉
6、公司最先推出的一种同步串行传输标准,也是一种单片机外设芯片串行扩展接口。SPI 模式可以允许同时同步发送和接收8位数据,并支持4种工作方式:1. 串行数据输出,对应 RC5SDO 引脚;2. 串行数据输入,对应 RC4SDISDA 引脚;3. 串行时钟,对应 RC3SCKSCL 引脚;4. 从动方式选择,对应 RA5SSAN4引脚。SPI 模式下与之相关的存放器有10个,其中4个是与 I2C 模式共用的。图1所示是由一个主机对接一个从机进展全双工通信的系统构成的方式。在该系统中, 由于主机和从机的角色是固定不变的,并且只有一个从机,因此,可以将主机的丽端接高电 平,将从机的 SS 端固定接地。
7、图1 全双工主机从机连接方法假设干个具备 SPI 接口的单片机和假设干片兼容 SPI 接口的外围芯片,可以在软件的掌握下,构成多种简洁或者简单的应用系统,例如以下3种。(1) 一个主机和多个从器件的通信系统。如图2所示,各个从器件是单片机的外围扩展芯片,它们的片选端SS 分别独占单片机的一条通用IO 引脚,由单片机分时选通它们建立通信。这样省去了单片机在通信线路上发送地址码的麻烦,但是占用了单片机的引脚资源。当外设器件只有一个时,可以不必选通 而直接将 SS 端接地即可。图2 一个主机扩展多个外围器件(2) 几个单片机相互连接构成多主机通信系统。图3所示为3个既可以当做主机也可以当做从机的单片
8、机组成的系统。图3 多主机通信系统连接方法(3) 主机、从机和从器件共同组成的应用系统。图4所示为一个主机、一个从机和多片外设芯片组成的应用系统。这些外设芯片有的只接收来自单片机信息,有的只向单片机供给信息,还有的既接收也发送信息。图4主机、从机和从器件互连SPI 的数据传输SPI 主设各负责产生系统时钟,并打算整个 SPI 网络的通信速率。全部的 SPI 设各都承受一样的接口方式,可以通过调整处理器内部存放器转变时钟的极性和相位。由于 SPI 器件并不肯定遵循同一标准,比方EEPROM、DAC、ADC、实时时钟及温度传感器等器件的 SPI 接口的时序都有所不同,为了能够满足不同的接口需要,承
9、受时钟的极性和相位可配就能够调整 SPi 的通信时序。SPI 设各传输数据过程中总是先发送或接收高字节数据,每个时钟周期接收器或收发器左移1位数据。对于小于16位的数据在发送之前必需左对齐,假设接收的数据小于16位则承受软件将无效的数据位屏蔽,如图1所示。SPI 接口有主和从两种操作模式,通过 MASTERSLAVE 位SPICTL2选择操作模式以及 SPICLK 信号的来源,如图2所示。图1 SPI 通信数据格式图2 SPI 主掌握器从掌握器的连接SPI 用户规律该模块针对用户不同的应用来设计,本质上就是用户的具体业务应用,与 SPI-4接口没有直接关系。当应用支持多个端口时,这局部就显得至
10、关重要。下面以支持两个端口的应用来说明用户规律的设计技巧。(1) Sink Core 的用户规律端口为两个时,用户规律就需要用两个不同的FIFO 依据端口的地址等来分别缓存用户的两个业务数据同时依据 FIFO 的状况来发出流控信息给 SP14数据接口,如图1所示。图1 Sink Ceore 两个端口的用户规律(2) Source Core 的用户规律当端口为两个时,用户规律就需要依据流控信息和两个不同的FffiOffJ 状况来做仲裁, 谀定哪个用户规律 FIFO 需要发送给 SPI4数据接口,如图2所示。图2 Source Core2 个端口的用户规律1 SPI 根本原理与构造串行外围设备接口
11、(SPI)是由 Motorola 公司开发的、用来在微掌握器 和外围设备芯片之间实现数据交换的低本钱、易使用接口。与标准的串行接口不同,SPI 是一个同步协议接口,全双工通信,全部的传输都参照一个共同的时钟,这个同步时钟信号由主机产生。接收数据的外设使用时钟对串行比特流的接收进展同步化。其传输速度可达几Mb/s。SPI 主要使用 4个信号: MISO(主机输入/从机输出)、MOSI(主机输出/从机输入)、SCLK(串行时钟)、 或 (外设片选或从机选择)。MISO 信号由从机在主机的掌握下产生。信号用于制止或使能外设的收发功能。为高电寻常,制止外设接收和发送数据;为低电寻常,允许外设接收和发送
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SPI 通信 方式
限制150内