SPI硬件设计、协议、速率全解析

      最后更新：2022-05-21 13:07:47 手机定位技术交流文章

      SPI硬件电路

      SPI(连续周边界面)是一辆高速、全时电信大客车,在嵌入系统中广为人知。

      它一次与一个人通信。

      通常,整个连接的物理层需要(3+N)根。

      3 代表SCK、MOSI和ISO。

      表示片段线数:片段数由机器数及其配置模式决定。

      机器里只有一块

      时间间隔: 如果支持菊花链模型, 只需要一个部件; 否则, 每台机器都需要一个单独的部件 。

      在这里插入图片描述

      SS :Slave Select

      SCK :Serial Clock

      MOSI:Master Output, Slave Input

      MISO:Master Input, Slave Output

      CCPOL控制自由状态的SCK数量,CPH确定公共汽车运行时的数据取样时间,并在SPI公共汽车标准中给出CCPOL和CPHA的定义如下:

      CPOL — SPI Clock Polarity Bit

      1 = Active-low clocks selected. In idle state SCK is high.

      0 = Active-high clocks selected. In idle state SCK is low.

      CPHA — SPI Clock Phase Bit

      1 = Sampling of data occurs at even edges (2,4,…,16) of the SCK clock

      0 = Sampling of data occurs at odd edges (1,3,…,15) of the SCK clock

      简介总结为：

      CPOL代表时钟电源时钟。

      时钟 PHASE 时钟阶段 :

      当公交车免费时,CPOL确定CLK时钟的对极性(0低,1高)。

      CPHA: 数据取样时的控制( 时钟第一跳面为0, 时钟第二跳面为1) 。

      因此,在SPI通信期间可以确定四种传输方式:

      在这里插入图片描述
      原始来源:SPI 通信的四种传输模式

      SPI时序讲解

      一. 初级SPI通信发自:

      SPI的基本结构与两个八位转换式发射机的结尾完全相同,因此产生了一个16位圆形转换登记册,使数据能够在主机和机器之间发送。

      在这里插入图片描述

      二、SPI通讯模式

      SPI根据时钟极点CPOL和时钟阶段CPHA组合提供四种可能的传输时间序列。

      在这里插入图片描述

      CPHA变量用于说明数据是第一行还是第二行。
      在这里插入图片描述

      通过上图可以看到：

      杜林加语是在CPHA=0的第一次飞跃获得的。
      CPHA = 1 的杜林加 仅在第二步获得。

      这就是问题,我该走哪条路?

      由CCPOL作出以下决定:

      CPOL = 1 向上移动和向下移动,而 CPOL = 0 向下移动。

      在这里插入图片描述

      此外,CCPOL已经就我们的时钟式SSLK的状况达成了协议。

      当SCLK自由时,CPOL=0意味着它处于低水平。
      当SCLK自由时,CPOL=1意味着它处于高水平。

      好,拿着这个,让我们看看四个模型的时间表

      模式 0 (CPOL=0, CPHA=0)

      CPOL = 0: 当自由时, 时钟处于低空, 第一次跳跃上升, 第二次跳跃下降 。

      CPHA=0:在初始跳跃(上)中收集数据。

      时序图如下：

      在这里插入图片描述

      模式2(CPOL=0, CPHA=1)

      CPOL = 0: 自由、低水平时, 沿着上升线第一次跳跃, 沿着下降线第二次跳跃

      CPHA=1:在第二次跳跃时收集的数据(向下)。

      时序图如下：

      在这里插入图片描述

      模式3(CPOL = 1 CPHA = 0)

      CPOL = 1: 自由时, 第一行向下, 第二行向上。

      CPHA = 0:在初始跳动(下调)中收集数据。

      时序图如下：

      在这里插入图片描述

      模式3(CPOL = 1 CPHA = 1)

      CPOL = 1: 自由时, 第一行向下, 第二行向上。

      CPHA=1:在第二次跳跃(上)时收集的数据。

      时序图如下：

      在这里插入图片描述

      三、示例分析

      大多数真实的芯片数据表并不提供SPI时间序列操作模式,而这种模式必须根据时钟和数据读数机制确定。

      在这里插入图片描述

      当自由时, 模式 0 的支持水平从 CLK 低, 首先是样本 。

      时序分析如下：

      1. CS拉低,开始说话;

      2. CLK的脚有脉搏,I/O已开始逃离高抗力,这种抗力可长达一个时钟周期。

      3. MISO脚处于高抗力状态,周期为8小时,MOSI脚正在传送指令0x0Bh。

      4. MOSI以大端序列提供24位地址,从高字节开始,MISO以高抗力模式运行,共24小时周期。

      5. MOSI和MOISO都具有很强的抵抗力,等待8小时的周期。

      6. MOSI进入自由时间,数据脉冲开始在ISO上出现,在ISO上,数据按书写顺序阅读,读出N字节,使用N* 8钟周期。

      7. MOSI/MOSI进入高抗力状态,CLK恢复为免费电平,通信中断。

      “SPI时间顺序,看不到你打我,” 根据互联网, 是指原始文本。

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      机器配置模式 SPI 多重

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      图. 许多机器的生产者价格指数配置

      菊花链模式

      在这里插入图片描述

      图。更多的机器 SPI 菊花设置。

      原始来源:对SPI通信概念和应用的深入审查。

      具有更多知识的2-SPI通信率

      SPI通信速率

      作为主人或奴隶的SPI能够达到的最高传播率是多少?

      I2C协议v2.1规定了每秒100K、400K和3.4M位元(bps)。
      SPI这是由Mototola发明的真正标准,而不是官方标准。 SPI已经达到某些众所周知的装置。50Mbps某些产品的消费物价指数主要取决于主要消费物价指数控制者的业绩限制。

      因此,下列因素对人口价格指数的最大传播率影响最大:
      最大 SPI 时钟频率
      2 SPI 数据处理 CPU 能力
      三. 产出终端驱动力(PCB最高信号速率)

      SPI 通信部 原文介绍 原文介绍

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