این بخش ادامه دارد. سیستم تعبیه شده یکی دیگر از رابط های ارتباطی سریال در پروتکل رابط ارتباطات سخت افزاری - SPI ared در مقایسه با پروتکل پورت سریال UART ، SPI این ویژگی منحصر به فرد خود را دارد.
آدرس به شرح زیر است: http://www.eepw.com.cn/article/201812/396060.htm
معرفی مختصر
SPI (رابط سریال) ، رابط سریال محیطی.
SPI مخفف Interial SerialPeripheral است. SPI یک اتوبوس ارتباطی همزمان ، پر سرعت ، کامل ، دوبلکس است و فقط چهار خط را روی پین تراشه اشغال می کند. باعث پین تراشه می شود و برای چیدمان PCB در فضا و راحتی صرفه جویی می کند. به دلیل همین ویژگی ساده و آسان برای استفاده ، تراشه های بیشتر و بیشتر این پروتکل ارتباطی ، مانند AT91RM9200 را یکپارچه کرده اند.
- از دانشنامه بایدو
رابط کاربری در اواسط دهه 1980 توسط موتورولا ساخته شده است و به یک استاندارد واقعی تبدیل شده است.
- از ویکی
از "استاندارد واقعیت" که ویکی پدیا با آن مشورت کرده است ، می توان نقطه کور دانش را در علم بدست آورد.
استانداردهای واقعی به مواردی اطلاق می شود که توسط سازمان های استاندارد سازی تدوین نشده اند ، بلکه توسط شرکت ها و گروه های تجاری که در جایگاه برتر فناوری قرار دارند. برخی از آنها همچنین به تأیید سازمانهای اتحادیه صنعت نیاز دارند ، مانند استانداردهای DVD که باید مورد تأیید انجمن DVD و استانداردهای فنی مورد قبول بازار باشد.
- از دانشنامه بایدو
رابط SPI معماری ارتباطی میزبان و بیشتری را تعریف می کند. در همان اتوبوس SPI ، فقط یک هاست وجود دارد ، و چندین کامپیوتر بنده وجود دارد. چنین معماری ابتکار ارتباطات را فقط در طرف میزبان محدود می کند ، میزبان یک ارتباطات را آغاز می کند ، و برده مطلوب را می سازد.
خط سیگنال
SPI چهار باس سریال نامیده می شود و خطوط سیگنال آن عبارتند از:
SCLK: ساعت سریال (خروجی میزبان)
MOSI: خروجی اصلی از ورودی برده یا ورودی برده خروجی میزبان (داده های خروجی از میزبان).
MISO: ورودی اصلی از خروجی یا ورودی اصلی از خروجی (از خروجی داده خروجی).
SS: انتخاب برده (معمولاً راندمان پایین ، بازده میزبان).
نامگذاری خطوط سیگنال نیز متفاوت است.
ساعت پورت سریال:
SCLK: SCK
خروجی اصلی -> از ورودی (MOSI):
SIMO ، MTSR - مطابق با MOSI بین دستگاه اصلی و دستگاه برده است.
SDI، DI، DIN، SI - از دستگاه؛ به دستگاه اصلی متصل شوید یا به اتصال زیر وصل کنید.
SDO ، DO ، DOUT ، SO - در دستگاه اصلی؛ به MOSI ایستگاه برده متصل شوید یا به اتصال فوق وصل شوید.
输入 <--- 从="" 输出="">
SOMI ، MRST - مطابق با MISO بین دستگاه اصلی و دستگاه برده است.
SDO ، DO ، DOUT ، SO - از دستگاه؛ به دستگاه اصلی MISO متصل شوید یا به اتصال زیر وصل شوید.
SDI ، DI ، DIN ، SI - دستگاه اصلی؛ MISO به بنده یا اتصال فوقانی متصل است.
انتخاب برده:
SS: SSEL، CS، CE، nSS، / SS، SS #
نام های گیج کننده فوق عبارتند از SDO ، SDI ، DOUT ، DIN و مواردی از این دست که همه آنها به طور جداگانه در تجهیزات اصلی یا فقط از تجهیزات مورد نیاز است. اما به طور کلی سعی کنید مشخصات واضح را بنویسید که ایجاد ابهام آسان نیست.
SPI ، به عنوان یک رابط سریال همزمان ، می تواند دو سیگنال همزمان در نظر گرفته شود. مورد اول انتخاب سیگنال های SS از دستگاه برده ، اطلاع رسانی به بنده انتخاب شده ، آماده شدن برای ارتباطات SPI است و مورد دوم همگام سازی سیگنال ساعت SCLK است. وقتی طرفین گیرنده با داده ها در تعامل باشند ، بر اساس پرتاب SCLK ، بیت و نمونه گیری می شوند.
چهار خط سیگنال همه مورد نیاز نیستند ، با توجه به حالت کار ، می توان آنها را در دو خط و سه خط پیکربندی کرد.
در صفحه پیکربندی ابزار STM32CubeMX ، به وضوح می بینید که پین های تراشه برای حالت های مختلف عملکرد چقدر متفاوت است.
مقایسه نشان داد که تفاوت بین چهار و سه خط دوبل کامل ، NSS سیگنال برده است. این وضعیت به طور کلی به این دلیل است که اتوبوس SPI فقط یک معماری ارتباط اصلی و یک برده دارد و سیگنال NSS برده همواره سطح پایینی داشته است.
زمان بندی سیگنال
دنباله زمانی چهار رابط SPI با سیم همیشه همیشه کم است ، ابتدا خط سیگنال SS را از دستگاه انتخاب کنید ، سپس SCLK را خارج کنید و داده را MOSI بگیرید ، در این زمان MISO یک حالت مقاومت بالا است. به شرح زیر است:
معمولاً دستگاه های رابط SPI وجود دارد و نمودارهای دنباله مربوطه در Spec وجود خواهد داشت. رابط SPI به ترتیب رهگیری می شود. مدل FLASH GD25Q32C است ، SPI رابط مدل OLED QG-2832TLBFG04 است و قسمت های مشخصات این دو دستگاه به شرح زیر معرفی می شوند: دو تصویر:
دشوار نیست که دریابید که مشخصات نمودار زمان بندی ، ترتیب و تأخیر زمان هر سطح خروجی خط سیگنال را مشخص می کند ، و "تراز" بودن سیگنال ساعت در حال پرتاب را به همراه سیگنال داده تعریف می کند. "تراز" در اینجا خروجی و نمونه برداری از داده ها است.
به طور مشابه ، این مشخصات زمان بندی ویژگی های سیگنال رابط SPI در دستگاه های SPI را شامل می شود ، از جمله افزایش ساعت ، زمان افت لبه ، تأخیر بین انتخاب تراشه و لبه ایستادن ساعت و مدت زمان لبه ساعت و خط داده.
این خصوصیات زمانبندی دامنه میزبان SPI را هنگام برقراری ارتباط با آن مشخص می کند ، یا از دامنه تعریف آن فراتر نمی رود ، در غیر این صورت منجر به برقراری ارتباط غیرطبیعی از پاسخ قطعات دستگاه می شود.
دستگاه های مختلف برای رابط SPI شرایط زمان بندی متفاوتی دارند. اولین نمودار توالی ساده و بر اساس این نمودار توالی ، رابط SPI همچنین می تواند پارامترهای مختلف پیکربندی رابط را پیکربندی کند.
مورد پیکربندی رابط
به طور کلی ، پیکربندی اختیاری رابط: حالت رابط (تنظیم واقعی انتخاب حالت تک و دو برابر است) ، حالت برده اصلی دستگاه ، عرض داده ، قطب ساعت (CPOL :) ، فاز ساعت (CPHA) ، سرعت ساعت ، بیت داده اندازه و انتخاب ترمینال
حالت رابط
رابط استاندارد SPI چهار سیم SPI از تعامل بین میزبان و برده برای تعامل داده ها استفاده می کند و دو طرف فرآیند دریافت و ارسال داده را دارند. در رابط LCD / OLED SPI ، نیازی نیست داده ها به عنوان دستگاه دستگاه به هاست برگردانده شوند. فقط نیاز به دریافت اطلاعات کنترل و نمایش داده ها از میزبان دارد.
بر اساس این سناریو ، می توان آن را به عنوان یک ارتباط سه سیمایی ساده پیکربندی کرد ، یعنی فقط SS ، ساعت SCLK و خروجی داده MOSI را می توان از دستگاه انتخاب کرد.
حالت استاد برده دستگاه
این پیکربندی به طور کلی باید ببیند که این تراشه پشتیبانی می کند یا خیر ، و می توان آن را به عنوان میزبان SPI یا دستگاه برده پیکربندی کرد ، تا بتواند بهتر در سیستم پروژه یکپارچه شود.
عرض داده
همانطور که از نام آن پیداست ، ارسال داده می تواند در 8bit ، 16bit و غیره تنظیم شود ، که همچنین مطابق تراشه تعیین می شود.
قطب ساعت و فاز ساعت
این دو عبارتند از CPOL (Clare Polarity) و CPHA (فاز ساعت). قطبیت به معنای سطح بالا و پایین است. این حالت اتوبوس SPI را در حالت بیکار تعریف می کند ، ساعت سطح بالا یا پایین را نگه می دارد ، زیرا هنگامی که ارتباط SPI به میان می آید ، اولین لبه ایستاده ساعت در حال افزایش و لبه در حال سقوط است. مرحله به لبه پرش ساعت اشاره دارد و خروجی سیگنال داده و نحوه هماهنگی نمونه برداری با ساعت را مشخص می کند.
این دو پیکربندی کاملاً واضح در دائرالمعارف ویکی و بایدو تفسیر شده است.
نرخ ساعت
انتخاب نرخ ، نرخ چرخش خط سیگنال ساعت را در انتقال داده تعریف می کند ، این محدوده نرخ است که می تواند در نمودار دنباله رابط تعریف شده توسط هر تراشه پایدار باشد. اگر سرعت میزبان خیلی سریع تنظیم شود و پاسخ دستگاه برده خیلی آهسته باشد ، ارتباط برقرار نخواهد شد.
اندازه بیت داده و انتخاب نهایی
بیت ارسال اولویت قابل تنظیم ، از اولین پروتکل UART می تواند بداند ، UART اولویت داده مشخص bit0 را نشان می دهد ، و این SPI اولویت قابل تنظیم برای ارسال بیت است ، می تواند پایین ترین یا بالاترین موقعیت را تنظیم کند.
از تصاویر سری زمانی FLASH مدل GD25Q32 و OLED QG-2832TLBFG04 می توانیم ببینیم که این دو دستگاه همه به MSB اولویت دارند ، یعنی بالاترین اولویت است.
سپس دستورالعمل تراشه فونت GT21L16S2W را برای مطالعه مقایسه کنید:
مشاهده می شود که اولویت انتقال MSB معمولاً در دستگاه های SPI اتخاذ می شود.
رابط ارتباطی SPI ، یک میزبان و معماری ارتباط چند برده را خلاصه کنید. حالت استاندارد دارای چهار خط سیگنال است ، ارتباط با SS سیگنال انتخابی را آغاز می کند ، سیگنال ساعت SCLK خروجی و نمونه برداری بیتی را انجام می دهد ، زمان نمونه گیری را پیکربندی می کند و اولویت صدور بیت را می دهد.
