Giao tiếp nước ngoài vi thông liền hoặc SPI (Serial Peripheral Interface) là một trong chuẩn chỉnh đồng hóa tiếp liền để truyền tài liệu sinh hoạt cơ chế tuy vậy công toàn phần (full – duplex) tức vào cùng 1 thời điểm rất có thể xẩy ra đôi khi quy trình truyền và thừa nhận.

Bạn đang xem: Giao tiếp spi là gì


Giao tiếp ngoại vi tiếp nối (SPI) là một trong những các loại giao thức đẳng cấp Master – Slave sầu cung cấp một bối cảnh ngân sách đơn giản và dễ dàng cùng ngân sách rẻ thân vi điều khiển và tinh chỉnh với các lắp thêm nước ngoài vi của nó.

*

Bus giao tiếp SPI thường được sử dụng để giao tiếp vi cách xử lý hoặc vi tinh chỉnh và điều khiển cùng với bộ nhớ nhỏng EEPROM, RTC (Đồng hồ nước thời hạn thực), ADC (Analog to Digital Converter – Bộ đổi khác giống như thanh lịch số), DAC (Digital-to-Analog Converter – Sở thay đổi số lịch sự tương tự), trang bị hiển thị nlỗi màn hình LCD, IC âm tkhô cứng, những loại cảm biến nlỗi ánh sáng cùng áp suất, thẻ ghi nhớ như MMC hoặc thẻ SD hoặc thậm chí những bộ vi điều khiển và tinh chỉnh không giống.

Chúng ta đã thấy về UART trong bài bác trước. Trong UART (hoặc ngẫu nhiên cổng thông liền thông dụng nào) tiếp xúc xảy ra trên đường RX với TX, không tồn tại dấu hiệu đồng hồ đeo tay Tức là nó là một trong tiếp xúc không đồng hóa. Trong một số loại tiếp xúc này, không tồn tại kiểm soát dữ liệu được gửi hoặc liệu bộ phân phát và cỗ thu có cùng tốc độ dữ liệu hay không.

Để khắc chế vấn đề này, UART thực hiện các bit đồng hóa hóa Tức là bit bước đầu với bit xong tương tự như vận tốc truyền dữ liệu được thỏa thuận trước (thường là 9600 bps). Nếu vận tốc truyền của cục phân phát cùng cỗ thu không phù hợp, tài liệu được gửi từ bỏ cỗ phát sẽ không mang đến được bộ thu đúng chuẩn và dữ liệu nhận được là không đúng chuẩn.

*

Đối với tiếp xúc khoảng cách nđính, giao tiếp thông liền đồng hóa sẽ là tuyển lựa tốt hơn với trong những số ấy tiếp xúc ngoại vi nối liền hoặc SPI nói riêng là sàng lọc tốt nhất. lúc bọn họ nói media khoảng cách nđính, nó thường tức là giao tiếp với cùng 1 máy hoặc thân những máy bên trên cùng một board mạch in (PCB).

Loại giao thức truyền thông media đồng bộ tiếp liền không giống là I2C (Inter-Integrated Communication. Đối với nội dung bài viết này, chúng ta vẫn tập trung vào SPI. quý khách hoàn toàn có thể coi bài viết về giao thức I2C.

SPI là 1 hình dáng truyền thông media thông suốt giao diện nhất quán Tức là nó áp dụng dấu hiệu đồng hồ đeo tay chuyên được dùng để đồng điệu hóa bộ phân phát với cỗ thu hoặc Master với Slave sầu. Bộ phạt với bộ nhận được liên kết với tài liệu đơn lẻ và biểu hiện đồng hồ đeo tay sẽ giúp cỗ thu Lúc tìm kiếm kiếm tài liệu trên bus.

*

Tín hiệu đồng hồ đeo tay yêu cầu được cung cấp vị Master tới Slave sầu (hoặc tất cả các Slave trong trường đúng theo tùy chỉnh thiết lập các Slave). Có hai một số loại cách thức kích hoạt trên dấu hiệu đồng hồ được thực hiện để báo mang lại bên nhận ra về dữ liệu: Kích hoạt cạnh với kích hoạt nút.

Kích hoạt thường xuyên được thực hiện tốt nhất là kích hoạt cạnh với tất cả hai loại: cạnh lên (chuyển đổi từ bỏ rẻ lên rất cao trên đồng hồ) và cạnh xuống (biến hóa trường đoản cú cao xuống thấp). Tùy ở trong vào bí quyết bộ nhận được thông số kỹ thuật, lên trên phát hiện các cạnh, cỗ thu vẫn search tìm dữ liệu trên bus tài liệu tự bit tiếp theo sau.

Bởi do cả tín hiệu đồng hồ và tài liệu được gửi vì Master (hoặc bộ phát), họ không cần phải lo ngại về tốc độ truyền tài liệu.

Điều tạo cho SPI trngơi nghỉ bắt buộc thông dụng trong các giao thức media đồng điệu nối tiếp khác (hoặc ngẫu nhiên giao tiếp tiếp liền nào) là nó cung cấp tốc độ truyền dữ liệu bảo mật cao cùng với Hartware khá dễ dàng y hệt như thanh ghi dịch với chi phí kha khá tốt.

SPI chuyển động như vậy nào?

SPI hoặc tiếp xúc ngoại vi nối liền được Motorola cách tân và phát triển vào trong thời điểm 1980 nlỗi một bối cảnh tiêu chuẩn chỉnh, chi phí rẻ cùng đáng tin cậy giữa vi tinh chỉnh (Vi điều khiển và tinh chỉnh của Motorola lúc đầu) với những IC nước ngoài vi của chính nó.

Nhờ hình ảnh đơn giản, linh hoạt với dễ dàng thực hiện, SPI đã trở thành một tiêu chuẩn chỉnh với những đơn vị cấp dưỡng cung cấp dẫn không giống bắt đầu sử dụng giao thức này trong các chip của bản thân.

Trong giao thức SPI, những vật dụng được kết nối vào một quan hệ Master – Slave sầu trong một bối cảnh đa điểm. Trong một số loại bối cảnh này, một trang bị được coi là Master của bus (thường xuyên là 1 trong những vi điều khiển) và tất cả các thiết bị không giống (IC nước ngoài vi hoặc thậm chí là những vi điều khiển và tinh chỉnh khác) phần đông được xem là Slave sầu.

Trong giao thức SPI, rất có thể chỉ tất cả một thứ Master dẫu vậy các trang bị Slave sầu.

Bus SPI bao gồm 4 biểu đạt hoặc chân. Chúng là

Master – Out / Slave – In (MOSI tuyệt SI): cổng ra của mặt Master, cổng vào của mặt Slave sầu, dành riêng cho Việc truyền tài liệu từ bỏ lắp thêm Master đến sản phẩm Slave sầu .Master – In / Slave sầu – Out (MISO xuất xắc SO): cổng vào của mặt Master, cổng ra của bên Slave sầu, giành riêng cho việc truyền tài liệu từ bỏ thiết Slave sầu mang lại trang bị Master.Serial Clock (SCK hay SCLK): xung giữ lại nhịp cho tiếp xúc SPICPU Select (CS) giỏi Slave sầu Select (SS): chọn chip

Lưu ý: Các nhà cung ứng không giống nhau sử dụng thuật ngữ khác biệt mang lại bus SPI. Tham khảo datasheet để tìm hiểu thông tin đúng đắn.

Bởi bởi vì bus SPI được triển khai bằng cách sử dụng 4 tín hiệu xuất xắc 4 dây nên thỉnh thoảng nó được gọi là chuẩn tiếp xúc 4 dây (four-wire). Đầu tiên họ hãy xem một hình ảnh đơn giản dễ dàng thân một Master cùng một Slave sầu được kết nối bằng giao thức SPI với sau đó họ đang tò mò về 4 dây này.

Hình ảnh sau biểu hiện một máy Master (Sở xử lý) được liên kết cùng với thứ Slave sầu (Ngoại vi) áp dụng bus SPI.

*

Master – Out / Slave sầu – In hay MOSI, nlỗi thương hiệu cho thấy, là tài liệu được tạo ra do Master và nhấn vị Slave sầu. Do đó, các chân MOSI bên trên cả Master với Slave được liên kết với nhau.

Master – In / Slave – Out hay MISO là dữ liệu được tạo ra do Slave cùng đề nghị được truyền tới Master.Các chân MISO trên cả Master với Slave được kết nối cùng nhau. Mặc dù dấu hiệu vào MISO được tạo nên bởi Slave, đường bộc lộ này được tinh chỉnh và điều khiển vì chưng Master.

Master chế tác biểu lộ đồng hồ SCLK với được cung ứng mang đến nguồn vào đồng hồ thời trang của Slave. Xung này có tác dụng duy trì nhịp đến tiếp xúc SPI, bởi vì SPI là chuẩn truyền đồng điệu bắt buộc nên 1 con đường duy trì nhịp, mỗi nhịp bên trên chân SCK báo 1 bit tài liệu mang đến hoặc đi. Sự lâu dài của xung SCK góp quá trình tuyền không nhiều bị lỗi và vì vậy vận tốc truyền của SPI rất có thể đạt không hề nhỏ.

CPU Select (CS) hoặc Slave sầu Select (SS) được sử dụng để lựa chọn một Slave sầu ví dụ vày Master. Nếu Master kéo đường SS của một Slave sầu làm sao kia xuống đến mức phải chăng thì câu hỏi giao tiếp đang xảy ra thân Master với Slave sầu đó.

Vì đồng hồ thời trang được tạo nên vị Master, luồng tài liệu được tinh chỉnh và điều khiển do Master. Với mỗi chu kỳ luân hồi đồng hồ đeo tay, một bit dữ liệu được truyền từ bỏ Master mang đến Slave sầu và một bit dữ liệu được truyền tự Slave sầu cho Master.

Quá trình này xảy ra bên cạnh đó và sau 8 chu kỳ luân hồi đồng hồ thời trang, một byte dữ liệu được truyền theo cả nhị phía và cho nên vì vậy, SPI là 1 trong tiếp xúc tuy vậy công toàn phần (full – duplex).

Xem thêm: "Bản Báo Giá Tiếng Anh Là Gì ? Đừng Bỏ Qua Nội Dung Bài Viết Này!

Nếu tài liệu nên được truyền bởi duy nhất máy, thì sản phẩm công nghệ kia cần gửi một cái nào đấy (tài liệu giả) và nó phụ thuộc vào vật dụng mặc dù dữ liệu được truyền là tài liệu thực tế hay là không.

Vấn đề này Có nghĩa là so với mỗi bit được truyền bởi vì một thiết bị, sản phẩm công nghệ tê cần gửi dữ liệu một bit, Có nghĩa là Master truyền tài liệu mặt khác trên MOSI với dấn dữ liệu trường đoản cú Slave sầu trên phố MISO.

Nếu Slave sầu mong mỏi truyền tài liệu, Master buộc phải tạo ra biểu thị đồng hồ mang lại phù hợp bằng phương pháp biết khi nào Slave sầu ao ước gửi tài liệu trước. Nếu một Master được liên kết với rất nhiều Slave thì sơ thứ kết nối như hình hình họa dưới đây.

*

Mặc mặc dù những Slave được liên kết cùng với Master trong bus SPI, ở 1 thời điểm ngẫu nhiên thì chỉ tất cả một Slave sầu hoạt động. Để lựa chọn Slave, Master đang kéo mặt đường SS (Slave sầu Select) hoặc CS (Chip Select) của Slave tương ứng xuống mức tốt.

Do kia, đề xuất có một chân CS riêng bên trên Master tương ứng cùng với từng sản phẩm Slave sầu. Chúng ta cần phải kéo xuống đường SS hoặc CS xuống phải chăng để lựa chọn Slave sầu cũng chính vì đường này lành mạnh và tích cực nấc thấp.

Phần cứng SPI

Yêu cầu Hartware để triển khai SPI hết sức đơn giản và dễ dàng Khi so sánh cùng với UART và I2C. Hãy để ý một Master với một Slave sầu đối chọi được liên kết bằng bus SPI. Hình ảnh dưới đây cho biết thêm các kinh nghiệm khối hệ thống tối tgọi cho cả nhì trang bị.

*

Từ hình hình họa bên trên cho biết đồ vật Master gồm 1 tkhô giòn ghi dịch (Shift Register), một mạch chốt dữ liệu (Latch) cùng một bộ chế tạo xung nhịp (Cloông chồng Generator). Thiết bị Slave bao hàm Hartware tương tự: một thanh hao ghi dịch (Shift Register) với một mạch chốt tài liệu (Latch). Cả nhị thanh hao ghi dịch được kết nối để tạo ra thành một vòng. Thông thường, size của thanh hao ghi là 8 – bit cơ mà thanh ghi kích thước lớn hơn 16 bit cũng khá phổ cập.

Thiết bị Master ban đầu Việc thảo luận dữ liệu bằng cách tương truyền một Byte vào thanh hao ghi dịch của chính nó, sau đó Byte dữ liệu sẽ tiến hành gửi lịch sự Slave sầu theo đường biểu đạt MOSI, Slave sầu vẫn truyền dữ liệu phía bên trong thanh hao ghi dịch của nó ngược trlàm việc về Master thông qua mặt đường biểu hiện MISO. Bằng bí quyết này, tài liệu của nhị tkhô hanh ghi sẽ tiến hành dàn xếp với nhau. Việc phát âm với ghi tài liệu vào Slave sầu ra mắt và một thời điểm bắt buộc tốc độ hiệp thương dữ liệu ra mắt cực kỳ nhanh hao. Do kia, giao thức SPI là một trong những giao thức khôn cùng bao gồm hiệu quả.

Bởi do cùng với mỗi chu kỳ luân hồi đồng hồ, một bit dữ liệu được truyền theo từng phía tức là trường đoản cú Master cho Slave và trường đoản cú Slave sầu mang đến Master. Vì vậy, so với một byte dữ liệu được truyền từ bỏ mỗi trang bị, nó sẽ mất 8 chu kỳ đồng hồ đeo tay.

Chế độ chuyển động SPI

Chúng ta đang thấy rằng các bước của thiết bị Master là tạo nên biểu hiện đồng hồ đeo tay cùng phân phối nó cho tới Slave để đồng hóa dữ liệu thân Master với Slave sầu. Công Việc của Master không chỉ là tạm dừng làm việc vấn đề tạo ra biểu lộ đồng hồ làm việc tần số cụ thể.

Trong thực tế, Master và Slave sầu đề nghị đồng ý về những giao thức nhất quán hóa khăng khăng. Đối cùng với điều đó, hai điểm lưu ý của xung đồng hồ đeo tay là rất tính đồng hồ (Clock Polarity – CPOL hoặc CKP) cùng pha đồng hồ đeo tay (Cloông xã Phase – CPHA) được chuyển vào nhằm xem xét.

Cloông chồng Polarity (CPOL hoặc CKP) xác minh tâm lý của đồng hồ đeo tay. khi CPOL ở tại mức rẻ, xung đồng hồ đeo tay được sinh sản vị Master Có nghĩa là SCK đã ở tại mức rẻ khi nhàn rỗi (idle) và đưa sang mức cao vào tinh thần hoạt động (trong những khi truyền dữ liệu). Tương trường đoản cú, khi CPOL ở tầm mức cao, SCK ở tại mức cao Lúc thanh nhàn cùng gửi sang trọng nút tốt trong tinh thần chuyển động.

Phase Clochồng (CPHA) xác minh quy trình biến đổi trạng thái của xung đồng hồ đeo tay tức là lên (tốt lên cao) hoặc xuống (cao xuống thấp), trên kia tài liệu được truyền đi. Khi CPHA bởi 0, tài liệu được truyền sống cạnh lên của xung đồng hồ thời trang. Dữ liệu được truyền sinh sống cạnh xuống Khi CPHA là một.

Tùy thuộc vào những giá trị của Clochồng Polarity (CPOL) với Cloông xã Phase (CPHA), bao gồm 4 chính sách buổi giao lưu của SPI

Mode 0:

Mode 0 xẩy ra Lúc Cloông xã Polarity với Cloông chồng Phase là 0 (CPOL = 0 cùng CPHA = 0). Trong Mode 0, truyền dữ liệu xảy ra trong những khi cạnh lên của xung đồng hồ thời trang.

Mode 1:

Mode 1 xảy ra khi Clock Polarity là 0 và Cloông chồng Phase là một trong những (CPOL = 0 và CPHA = 1). Trong mode 1, bài toán truyền dữ liệu xẩy ra trong lúc cạnh xuống của xung đồng hồ đeo tay.

Mode 2:

Mode 2 xẩy ra Lúc Cloông xã Polarity là 1 và Clock Phase là 0 (CPOL = 1 với CPHA = 0). Trong mode 2, truyền tài liệu xảy ra trong những lúc cạnh lên của xung đồng hồ.

Mode 3:

Mode 3 xẩy ra Lúc Clochồng Polarity là 1 và Clochồng Phase là một trong (CPOL = 1 với CPHA = 1). Trong mode 3, truyền tài liệu xẩy ra trong những khi cạnh lên của xung đồng hồ đeo tay.

*

Cấu hình SPI

Có nhị nhiều loại thông số kỹ thuật trong đó các thứ SPI có thể được kết nối vào một bus SPI. Đó là

Cấu hình Master cùng những Slave độc ​​lập (Independent Slave Configuration) vàCấu hình Daisy Chain (Daisy Chain Configuration).

Trong thông số kỹ thuật Master và những Slave sầu độc ​​lập, Master đã chiếm lĩnh riêng biệt các mặt đường Slave Select đến tất cả các Slave sầu và từng Slave sầu có thể được lựa chọn đơn nhất. Tất cả bộc lộ đồng hồ của những Slave được kết nối với tầm thường cùng với SCK của Master.

Tương trường đoản cú, toàn bộ các chân MOSI của toàn bộ những SLave sầu được liên kết 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 cấu hình Daisy Chain, chỉ có một con đường Slave Select được liên kết cùng với toàn bộ những Slave sầu. MOSI của Master được kết nối với MOSI của Slave 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 kết nối cùng với MISO của Master.

Giả sử Master tương truyền 3 byte tài liệu lên bus SPI. Byte thứ nhất được dịch vào Slave 1. Lúc byte vật dụng nhì truyền mang lại 1, byte thứ nhất có khả năng sẽ bị xuất kho khỏi Slave 1 và truyền cho Slave 2. Tương từ, lúc byte đồ vật ba truyền vào Slave 1, byte đồ vật nhị sẽ bị dịch quý phái Slave 2 cùng byte đầu tiên có khả năng sẽ bị dịch Slave sầu 3.

*

Nếu Master mong mỏi hiểu lại tài liệu vào Slave 1, nó bắt buộc giữ lại chuỗi 3 byte tài liệu (giả) lần nữa. khi đó tài liệu trong Slave sầu 1 đã đưa lịch sự Slave sầu 2 rồi chuyển quý phái Slave 3, kế tiếp về Master.Suốt quá trình xử lý, Master luôn nhận thấy byte tài liệu trường đoản cú Slave sầu 2 và 3.

Xem thêm: Lashing Là Gì ? Các Nguyên Tắc Khi Xếp Hàng Hóa Các Nguyên Tắc Khi Xếp Hàng Hóa

Tuy nhiên, cầu hình Daisy Chain chưa hẳn dịp nào thì cũng áp dụng được đến tất cả các vật dụng Slave sầu. Do đó, ta rất cần được tham khảo datasheet trước khi tiến hành kết nối.


Chuyên mục: KHÁI NIỆM LÀ GÌ
Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *