Spi là gì
Giao tiếp nước ngoài vi tiếp liền (SPI) là 1 trong những nhiều loại giao thức vẻ bên ngoài Master – Slave sầu cung ứng một giao diện chi phí đơn giản dễ dàng cùng ngân sách rẻ thân vi điều khiển và tinh chỉnh với các thứ ngoại vi của chính nó.quý khách hàng vẫn xem: Giao tiếp spi là gì
Bus giao tiếp SPI thường xuyên được sử dụng để giao tiếp vi xử lý hoặc vi tinh chỉnh cùng với bộ nhớ nhỏng EEPROM, RTC (Đồng hồ thời gian thực), ADC (Analog khổng lồ Digital Converter – Bộ đổi khác tương tự như lịch sự số), DAC (Digital-to-Analog Converter – Sở đổi khác số thanh lịch tương tự), thiết bị hiển thị nhỏng screen LCD, IC âm thanh hao, các loại cảm biến như ánh nắng mặt trời cùng áp suất, thẻ nhớ như MMC hoặc thẻ SD hoặc thậm chí những cỗ vi điều khiển và tinh chỉnh không giống.
Bạn đang xem: Spi là gì
Chúng ta đang thấy về UART vào bài bác trước. Trong UART (hoặc ngẫu nhiên cổng tiếp nối phổ biến nào) tiếp xúc xẩy ra trên phố RX với TX, không tồn tại biểu thị đồng hồ thời trang có nghĩa là nó là một trong những giao tiếp không đồng điệu. Trong nhiều loại tiếp xúc này, không có kiểm soát tài liệu được gửi hoặc liệu bộ vạc và bộ thu bao gồm thuộc tốc độ dữ liệu hay không.
Để khắc chế điều này, UART áp dụng những bit đồng bộ hóa có nghĩa là bit ban đầu với bit ngừng tương tự như vận tốc truyền dữ liệu được thỏa thuận trước (thường xuyên là 9600 bps). Nếu vận tốc truyền của bộ phát và bộ thu không phù hợp, tài liệu được gửi từ cỗ phạt sẽ không đến được cỗ thu đúng cách dán và tài liệu nhận ra là ko chính xác.
Đối cùng với giao tiếp khoảng cách nthêm, tiếp xúc nối tiếp đồng hóa sẽ là lựa chọn tốt rộng và trong số đó tiếp xúc ngoại vi thông suốt hoặc SPI nói riêng là sàng lọc tốt nhất. khi bọn họ nói truyền thông khoảng cách nthêm, nó thường xuyên có nghĩa là giao tiếp với cùng 1 thiết bị hoặc thân những thiết bị trên và một board mạch in (PCB).
Loại giao thức truyền thông media đồng bộ thông suốt khác là I2C (Inter-Integrated Communication. Đối với bài viết này, chúng ta đã tập trung vào SPI. quý khách rất có thể xem bài viết về giao thức I2C.
SPI là 1 loại media thông suốt thứ hạng đồng bộ tức là nó áp dụng tín hiệu đồng hồ đeo tay chuyên được dùng để đồng bộ hóa bộ phát cùng cỗ thu hoặc Master và Slave. Sở phát với cỗ thu được liên kết với dữ liệu đơn lẻ với biểu thị đồng hồ thời trang sẽ giúp bộ thu Khi tìm kiếm kiếm tài liệu trên bus.
Tín hiệu đồng hồ thời trang buộc phải được cung cấp bởi vì Master tới Slave (hoặc toàn bộ các Slave sầu vào ngôi trường thích hợp tùy chỉnh cấu hình các Slave). Có hai một số loại qui định kích hoạt trên tín hiệu đồng hồ thời trang được áp dụng nhằm báo cho bên nhận thấy về dữ liệu: Kích hoạt cạnh và kích hoạt nút.
Kích hoạt hay được thực hiện độc nhất là kích hoạt cạnh và có nhì loại: cạnh lên (chuyển đổi trường đoản cú thấp lên rất cao trên đồng hồ) và cạnh xuống (chuyển đổi từ cao xuống thấp). Tùy ở trong vào bí quyết cỗ chiếm được cấu hình, lên trên phạt hiện nay các cạnh, bộ thu đang tìm tìm dữ liệu bên trên bus dữ liệu tự bit tiếp sau.
Bởi vì chưng cả biểu đạt đồng hồ thời trang với tài liệu được gửi vì chưng Master (hoặc cỗ phát), bọn họ không cần phải lo lắng về vận tốc truyền tài liệu.
Điều làm cho SPI trsinh hoạt buộc phải phổ cập trong những giao thức truyền thông đồng nhất tiếp liền không giống (hoặc bất kỳ giao tiếp nối liền nào) là nó cung ứng vận tốc truyền tài liệu bảo mật cao cùng với Hartware khá đơn giản y hệt như tkhô nóng ghi dịch cùng với chi phí kha khá thấp.
SPI hoạt động như vậy nào?
SPI hoặc giao tiếp nước ngoài vi nối liền được Motorola cách tân và phát triển vào trong những năm 1980 như một đồ họa tiêu chuẩn, chi phí tốt với an toàn và đáng tin cậy thân vi điều khiển (Vi tinh chỉnh và điều khiển của Motorola cơ hội đầu) cùng những IC nước ngoài vi của chính nó.
Nhờ hình ảnh đơn giản dễ dàng, linh hoạt và dễ sử dụng, SPI đang trở thành một tiêu chuẩn chỉnh với những công ty tiếp tế phân phối dẫn không giống ban đầu sử dụng giao thức này trong những chip của chính mình.
Trong giao thức SPI, các thiết bị được liên kết vào một quan hệ Master – Slave trong một bối cảnh đa điểm. Trong loại đồ họa này, một trang bị được coi là Master của bus (thường xuyên là một trong những vi điều khiển) với toàn bộ các vật dụng không giống (IC ngoại vi hoặc thậm chí còn những vi điều khiển khác) số đông được xem là Slave.
Trong giao thức SPI, rất có thể chỉ bao gồm một thứ Master tuy nhiên các sản phẩm công nghệ Slave sầu.
Bus SPI bao hàm 4 biểu lộ hoặc chân. Chúng là
Master – Out / Slave – In (MOSI giỏi SI): cổng ra của bên Master, cổng vào của mặt Slave sầu, dành riêng cho vấn đề truyền dữ liệu tự vật dụng Master mang đến sản phẩm Slave sầu .Master – In / Slave sầu – Out (MISO tuyệt SO): cổng vào của bên Master, cổng ra của bên Slave, giành cho việc truyền dữ liệu trường đoản cú thiết Slave mang lại vật dụng Master.Serial Clochồng (SCK hay SCLK): xung giữ nhịp mang lại giao tiếp SPIChip Select (CS) giỏi Slave sầu Select (SS): chọn chipLưu ý: Các bên cấp dưỡng không giống nhau áp dụng thuật ngữ khác nhau mang đến bus SPI. Tmê say khảo datasheet để hiểu ban bố đúng mực.
Bởi vày bus SPI được triển khai bằng phương pháp thực hiện 4 biểu đạt tuyệt 4 dây nên đôi lúc nó được call là chuẩn tiếp xúc 4 dây (four-wire). Thứ nhất bọn họ hãy coi một giao diện dễ dàng thân một Master và một Slave sầu được liên kết bởi giao thức SPI với kế tiếp chúng ta sẽ khám phá về 4 dây này.
Hình ảnh sau biểu hiện một sản phẩm Master (Bộ xử lý) được liên kết với thiết bị Slave (Ngoại vi) sử dụng bus SPI.
Master – Out / Slave – In hay MOSI, nhỏng thương hiệu cho biết, là tài liệu được tạo thành bởi Master cùng dìm vì chưng Slave sầu. Do kia, những chân MOSI trên cả Master với Slave được liên kết cùng nhau.
Master – In / Slave – Out hay MISO là dữ liệu được tạo ra vì Slave sầu với phải được truyền tới Master.Các chân MISO bên trên cả Master cùng Slave sầu được liên kết với nhau. Mặc dù biểu hiện vào MISO được tạo ra vị Slave sầu, đường bộc lộ này được điều khiển và tinh chỉnh do Master.
Master sản xuất biểu hiện đồng hồ SCLK với được hỗ trợ đến nguồn vào đồng hồ của Slave. Xung này có tính năng giữ lại nhịp cho tiếp xúc SPI, do SPI là chuẩn truyền đồng nhất cần bắt buộc 1 con đường giữ nhịp, từng nhịp bên trên chân SCK báo 1 bit tài liệu mang lại hoặc di chuyển. Sự vĩnh cửu của xung SCK giúp quá trình tuyền ít bị lỗi với chính vì như thế tốc độ truyền của SPI rất có thể đạt rất cao.
CPU Select (CS) hoặc Slave Select (SS) được áp dụng nhằm lựa chọn một Slave ví dụ vày Master. Nếu Master kéo đường SS của một Slave sầu như thế nào kia xuống đến mức rẻ thì Việc giao tiếp đã xảy ra thân Master với Slave sầu đó.
Nếu tài liệu yêu cầu được truyền vì chưng chỉ một sản phẩm công nghệ, thì vật dụng tê phải gửi một cái gì đấy (dữ liệu giả) cùng nó dựa vào vào sản phẩm công nghệ mặc dù tài liệu được truyền là tài liệu thực tế hay không.
Xem thêm: Các Định Chế Tài Chính Là Gì, Vai Trò Và Phân Loại Các Định Chế Tài Chính
Vấn đề này tức là so với mỗi bit được truyền bởi vì một trang bị, máy cơ đề xuất gửi dữ liệu một bit, Có nghĩa là Master truyền tài liệu đôi khi bên trên MOSI cùng dìm tài liệu từ bỏ Slave trên phố MISO.
Nếu Slave ao ước truyền tài liệu, Master bắt buộc tạo thành biểu đạt đồng hồ đeo tay mang lại tương xứng bằng phương pháp biết lúc nào Slave muốn gửi tài liệu trước. Nếu một Master được liên kết với tương đối nhiều Slave thì sơ vật liên kết như hình ảnh tiếp sau đây.
Mặc mặc dù nhiều Slave sầu được liên kết cùng với Master trong bus SPI, sinh hoạt 1 thời điểm ngẫu nhiên thì chỉ tất cả một Slave vận động. Để lựa chọn Slave sầu, Master sẽ kéo mặt đường SS (Slave Select) hoặc CS (CPU Select) của Slave sầu khớp ứng xuống mức thấp.
Do đó, yêu cầu có một chân CS riêng bên trên Master khớp ứng với từng thiết bị Slave sầu. Chúng ta cần được kéo ra ngoài đường SS hoặc CS xuống thấp để lựa chọn Slave cũng chính vì mặt đường này tích cực nút phải chăng.
Phần cứng SPI
Yêu cầu phần cứng nhằm tiến hành SPI rất dễ dàng khi so sánh với UART và I2C. Hãy chu đáo một Master cùng một Slave solo được kết nối bằng bus SPI. Bức Ảnh dưới đây cho thấy thêm những những hiểu biết hệ thống tối tđọc cho cả nhì máy.
Từ hình hình ảnh bên trên cho biết thêm thứ Master bao gồm một tkhô giòn ghi dịch (Shift Register), một mạch chốt tài liệu (Latch) với một bộ tạo nên xung nhịp (Clock Generator). Thiết bị Slave sầu bao hàm Hartware tương tự: một thanh hao ghi dịch (Shift Register) cùng một mạch chốt dữ liệu (Latch). Cả nhị thanh khô ghi dịch được kết nối nhằm chế tạo thành một vòng. Đôi khi, kích cỡ của thanh hao ghi là 8 – bit nhưng lại tkhô cứng ghi kích cỡ to hơn 16 bit cũng tương đối thông dụng.
Thiết bị Master bước đầu Việc hội đàm tài liệu bằng cách truyền rằng một Byte vào tkhô nóng ghi dịch của chính nó, kế tiếp Byte tài liệu sẽ được chuyển lịch sự Slave theo đường dấu hiệu MOSI, Slave sầu đã truyền tài liệu bên trong tkhô giòn ghi dịch của chính nó ngược trsống về Master trải qua đường biểu thị MISO. Bằng phương pháp này, tài liệu của nhị tkhô giòn ghi sẽ tiến hành điều đình cùng nhau. Việc hiểu với ghi dữ liệu vào Slave sầu diễn ra cùng một thời gian cần vận tốc thương lượng tài liệu diễn ra siêu nkhô giòn. Do đó, giao thức SPI là 1 trong những giao thức khôn xiết có tác dụng.
Bởi vị với mỗi chu kỳ đồng hồ thời trang, một bit tài liệu được truyền theo từng hướng Có nghĩa là tự Master mang đến Slave và từ Slave sầu đến Master. Vì vậy, so với một byte tài liệu được truyền tự từng máy, nó đang mất 8 chu kỳ đồng hồ.
Chế độ chuyển động SPI
Chúng ta đang thấy rằng các bước của máy Master là tạo thành biểu đạt đồng hồ thời trang và phân phối hận nó tới Slave sầu để đồng hóa tài liệu thân Master cùng Slave sầu. Công vấn đề của Master không chỉ có tạm dừng sinh sống việc tạo ra biểu lộ đồng hồ ở tần số rõ ràng.
Trong thực tiễn, Master và Slave sầu đề xuất đồng ý về những giao thức đồng bộ hóa một mực. Đối với điều đó, hai Điểm sáng của xung đồng hồ đeo tay là rất tính đồng hồ thời trang (Cloông chồng Polarity – CPOL hoặc CKP) với pha đồng hồ thời trang (Clock Phase – CPHA) được chuyển vào để xem xét.
Clock Polarity (CPOL hoặc CKP) xác định tâm trạng của đồng hồ thời trang. Khi CPOL ở mức phải chăng, xung đồng hồ thời trang được tạo nên do Master Có nghĩa là SCK đã ở tại mức rẻ lúc nhàn nhã (idle) và chuyển quý phái mức cao vào tinh thần hoạt động (trong những khi truyền dữ liệu). Tương tự, Khi CPOL ở tầm mức cao, SCK tại mức cao Lúc thư thả cùng chuyển sang nút thấp trong trạng thái vận động.
Phase Clochồng (CPHA) xác định quy trình biến hóa tâm lý của xung đồng hồ Tức là lên (phải chăng lên cao) hoặc xuống (cao xuống thấp), trên đó tài liệu được truyền đi. Khi CPHA bằng 0, tài liệu được truyền ở cạnh lên của xung đồng hồ đeo tay. Dữ liệu được truyền nghỉ ngơi cạnh xuống Khi CPHA là một.
Tùy thuộc vào các cực hiếm của Cloông xã Polarity (CPOL) với Cloông chồng Phase (CPHA), tất cả 4 chế độ hoạt động vui chơi của SPI
Mode 0:Mode 0 xẩy ra Khi Cloông xã Polarity cùng Clochồng Phase là 0 (CPOL = 0 cùng CPHA = 0). Trong Mode 0, truyền dữ liệu xẩy ra trong lúc cạnh lên của xung đồng hồ thời trang.
Mode 1:Mode 1 xảy ra khi Clochồng Polarity là 0 cùng Clock Phase là 1 trong những (CPOL = 0 và CPHA = 1). Trong mode 1, bài toán truyền tài liệu xẩy ra trong khi cạnh xuống của xung đồng hồ thời trang.
Mode 2:Mode 2 xẩy ra lúc Clochồng Polarity là một trong những cùng Cloông chồng Phase là 0 (CPOL = 1 với CPHA = 0). Trong mode 2, truyền dữ liệu xảy ra trong khi cạnh lên của xung đồng hồ đeo tay.
Mode 3:Mode 3 xảy ra khi Cloông xã Polarity là 1 trong và Clochồng Phase là 1 trong những (CPOL = 1 cùng CPHA = 1). Trong mode 3, truyền tài liệu xẩy ra trong những khi cạnh lên của xung đồng hồ.
Cấu hình SPI
Có nhị một số loại cấu hình trong những số ấy những trang bị SPI rất có thể được liên kết vào một bus SPI. Đó là
Cấu hình Master với những Slave độc lập (Independent Slave sầu Configuration) vàCấu hình Daisy Chain (Daisy Chain Configuration).Trong cấu hình Master và những Slave độc lập, Master đã chiếm lĩnh riêng rẽ các mặt đường Slave sầu Select mang đến toàn bộ các Slave sầu với mỗi Slave sầu có thể được lựa chọn cô đơn. Tất cả bộc lộ đồng hồ của các Slave được liên kết với bình thường với SCK của Master.
Tương trường đoản cú, tất cả những chân MOSI của tất cả các SLave sầu được kết nối cùng với chân MOSI của Master với tất cả những chân MISO của toàn bộ những Slave sầu được kết nối cùng với chân MISO của Master.
Trong thông số kỹ thuật Daisy Chain, chỉ bao gồm một con đường Slave sầu Select được liên kết với toàn bộ các Slave sầu. MOSI của Master được kết nối cùng với MOSI của Slave sầu 1. MISO của Slave 1 được liên kết cùng với MOSI của Slave sầu 2 và v.v.. MISO của Slave ở đầu cuối được liên kết cùng với MISO của Master.
Tuy nhiên, cầu hình Daisy Chain không phải thời điểm nào thì cũng vận dụng được mang đến tất cả những đồ vật Slave sầu. Do kia, ta rất cần được tìm hiểu thêm datasheet trước khi thực hiện kết nối.
Chuyên mục: Công nghệ tài chính
