Co to jest interfejs SPI

Interfejs SPI został opracowany przez firmę Motorola. Do tej pory jest to jedna z najbardziej popularnych, ze względu na dużą szybkość i wyjątkową prostotę, od wszystkich, które należą do typu szeregowego. Ponadto interfejs SPI jest również zasadą komunikacji. W rzeczywistości SPI jest logiką transferu danych (master-slave) pomiędzy dwoma różnymi urządzeniami. Właściwości fizyczne są znacznie mniej uwagi, są realizowane, jak mówią "w różnych okolicznościach", podczas gdy na niższym poziomie nie ma protokołu. Każdy producent może wnieść coś własnego.

Interfejs SPI: opis

Logika takiego urządzenia polega na seryjnym przekazywaniu danych (bitwise). W tym przypadku instalacja i odczyt są oddzielone w czasie ze specjalnego zegara na specjalnym magistrali (nazywa się to "busem zegara" lub "synchronizacją"). Pod rozdzieleniem rozumie się, że proces instalacji i odczytywania danych występuje na przeciwnych frontach impulsu synchronizacji generowanego w autobusie. Ze względu na to wyraźnie odrębne odczyty i ustawienia, można używać tego samego rejestru do odbierania i przekazywania informacji. Zgodnie z tą zasadą i opracowano interfejs SPI. Jednakże rozwój technologii nie utrzymuje się do dziś, duże ilości pamięci nie powodują żadnych problemów, a większość urządzeń posiada oddzielne rejestry wejściowe i wyjściowe. W skrócie, przyjrzeliśmy się działaniu interfejsu SPI.

Opis działania urządzenia

Urządzenie generujące zegar (sterowanie) na magistrali zegara jest urządzeniem master (master). Takie urządzenie zarządza całym procesem wymiany danych, to znaczy, kiedy rozpocząć wymianę, kiedy ma się zakończyć, ile bitów informacji ma przekazywać itd. Drugie urządzenie uczestniczące w wymianie nazywa się "niewolnikiem". To urządzenie nie wpływa w żaden sposób na magistralę czasową. W przypadku komunikacji full-duplex (transfer w obu kierunkach jednocześnie), interfejs SP wykorzystuje cztery linie:

– MOSI – wyjście główne i wejście podrzędne. Ta linia przekazuje informacje z głównego urządzenia do urządzenia odbierającego.

– MISO – wejście master i wyjście "slave". Na tym przewodniku urządzenie master odbiera dane z urządzenia pomocniczego.

– SCLK – magistrala zegarowa. W tej linii urządzenie "master" generuje impulsy synchronizacji.

– SS – wybór "niewolnika". Za pomocą tego przewodnika zarządza sesją wymiany.

Poziomy logicznego zera i jednostek są kodowane przez wartość napięcia na magistrali danych (MISO i MOSI). Sygnał SS wskazuje koniec i początek sesji komunikacyjnej. Najczęściej jest odwrócona. Oznacza to, że podczas wymiany danych urządzenie "master" musi ustanowić sygnał niskiego poziomu na linii SS, a na końcu wymiany wysoki sygnał. Obecność poziomu SS umożliwia transmisję kilku "niewolników" przy użyciu jednego sygnału synchronizującego i jednej magistrali danych bez dodatkowych protokołów. To prawda, w związku z tym konieczne jest dostarczenie osobnej linii SS z każdego odbiornika.