Spi là gì

     
Giao tiếp ngoại vi nối liền hoặc SPI (Serial Peripheral Interface) là một chuẩn nhất quán tiếp nối để truyền dữ liệu ở chế độ song công toàn phần (full – duplex) tức vào cùng một thời hạn hoàn toàn có thể xảy ra đồng thời quy trình truyền & nhận.

Bạn đang xem: Spi là gì


Bài Viết: Spi là gì

Giao tiếp nước ngoài vi tiếp liền (SPI) là một trong loại giao thức thứ hạng Master – Slave thỏa mãn nhu yếu một đồ họa trị giá dễ chơi and trị giá rẻ giữa vi điều khiển and những điều khoản ngoại vi của nó.


*

Bus xúc tiếp SPI thường được dùng nhằm tiếp xúc vi xử lý hoặc vi tinh chỉnh với bộ nhớ như EEPROM, RTC (Đồng hồ đeo tay thời hạn thực), ADC (Analog to Digital Converter – bộ convert giống hệt như sang số), DAC (Digital-lớn-Analog Converter – cỗ convert số sang kiểu như như), khí cụ hiển thị như màn hình hiển thị LCD, IC âm lượng, đầy đủ loại cảm ứng như nhiệt độ và stress, card nhớ như MMC hoặc card SD hoặc thậm chí còn những cỗ vi tinh chỉnh khác.

Các các bạn đã cảm thấy về UART trong bài xích trước. Vào UART (hoặc bất cứ cổng thông liền thịnh hành nào) tiếp xúc xẩy ra trên con đường RX and TX, không tồn tại tín hiệu đồng hồ thời trang đeo tay tức là nó là một trong những tiếp xúc không độc nhất quán. Trong một số loại tiếp xúc này, ko có kiểm soát dữ liệu đc gửi hoặc liệu cỗ phát và bộ thu bao gồm cùng gia tốc dữ liệu hay không.

Để khắc chế điều ấy, UART dùng phần đông bit đồng điệu hóa tức là bit lúc đầu and bit dứt cũng giống như vận tốc truyền dữ liệu được thỏa thuận trước (thường là 9600 bps). Nếu gia tốc truyền của bộ phát và bộ thu ko khớp, dữ liệu được gửi từ bộ phát sẽ không còn đến được bộ thu đúng mực and tài liệu nhận đc là không đúng chuẩn.


*

So với tiếp xúc khoảng cách thức ngắn, xúc tiếp nối tiếp đồng hóa sẽ là lựa chọn cực tốt hơn and trong các số ấy tiếp xúc ngoại vi tiếp nối hoặc SPI dành riêng là lựa chọn cực giỏi nhất. Khi chúng ta nói quảng cáo media khoảng phương thức ngắn, nó thường sẽ có nghĩa là tiếp xúc với một khí cụ hoặc một trong những dụng ráng trên và một board mạch in (PCB).

Loại giao thức quảng cáo truyền thông media nhất quán nối tiếp khác là I2C (Inter-Integrated Communication. So với nội dung bài viết này, các các bạn sẽ tập trung vào SPI. Chúng ta cũng có thể xem nội dung bài viết về giao thức I2C.

SPI là một kiểu quảng cáo media nối tiếp hình dạng nhất quán tức là nó dùng tín hiệu đồng hồ đeo tay chuyên dụng để đồng hóa hóa cỗ phát and bộ thu hoặc Master và Slave. Cỗ phát and bộ thu đc kết nối với dữ liệu lẻ tẻ and tín hiệu đồng hồ đeo tay sẽ cứu bộ thu khi tìm kiếm dữ liệu trên bus.


*

Tín hiệu đồng hồ thời trang đeo tay phải được thỏa mãn nhu yếu bởi Master tới Slave (hoặc toàn thể những Slave trong điều kiện tùy chỉnh cấu hình nhiều Slave). Gồm hai loại bề ngoài kích hoạt trên tín hiệu đồng hồ đeo tay đeo tay được dùng để báo mang đến bên nhận thấy về dữ liệu: Kích hoạt cạnh & kích hoạt mức.

Kích hoạt thường đc dùng đặc biệt là kích hoạt cạnh & có nhì loại: cạnh lên (convert từ thấp lên rất cao trên đồng hồ đeo tay đeo tay) and cạnh xuống (convert từ cao xuống thấp). Tùy vào phương thức bộ thu đc cấu hình, lên trên phát hiện những cạnh, bộ thu sẽ search dữ liệu bên trên bus dữ liệu từ bit tiếp theo.

Bởi lẽ vì chưng cả tín hiệu đồng hồ đeo tay and dữ liệu được gửi bởi vì Master (hoặc bộ phát), các bạn không nên phải lo lắng về vận tốc truyền dữ liệu.

Điều để cho SPI cũng trở thành thịnh hành giữa những giao thức quảng cáo truyền thông nhất quán nối tiếp không giống (hoặc bất kể tiếp xúc tiếp nối nào) là nó thỏa mãn nhu yếu vận tốc truyền dữ liệu bảo mật cao với hartware khá dễ chơi y giống hệt như thanh ghi dịch cùng với trị giá tương đối thấp.


SPI vận động như vậy nào?

SPI hoặc tiếp xúc nước ngoài vi nối tiếp được Motorola phát triển vào các năm 1980 như một giao diện chuẩn mức, trị giá bèo and an ninh và tin cẩn giữa vi điều khiển và tinh chỉnh (Vi điều khiển của Motorola bắt đầu) & những IC nước ngoài vi của nó.

Nhờ hình ảnh dễ chơi, biến hóa năng động and dễ dùng, SPI đã đổi khác thành một tiêu chuẩn and phần đa nhà chế tạo bán dẫn khác ban đầu dùng giao thức này trong số những chip của tớ.

Trong giao thức SPI, mọi dụng cụ được kết nối trong một mối quan hệ Master – Slave trong một đồ họa đa điểm. Vào loại giao diện này, một lý lẽ đc coi là Master của bus (thường là một trong vi điều khiển) and toàn thể những vẻ ngoài khác (IC ngoại vi hoặc thậm chí những vi tinh chỉnh khác) phần nhiều đc coi là Slave.

Trong giao thức SPI, hoàn toàn có thể chỉ đựng một pháp luật Master nhưng mà nhiều công cụ Slave.

Bus SPI kể cả 4 biểu thị hoặc chân. Chúng là

Master – Out / Slave – In (MOSI hay SI): cổng ra của bên Master, cổng vào của bên Slave, dành cho việc truyền tài liệu từ cách thức Master đến chính sách Slave .Master – In / Slave – Out (MISO hay SO): cổng vào của mặt Master, cổng ra của bên Slave, dành cho việc truyền dữ liệu từ thiết Slave đến phương tiện Master.Serial Clock (SCK hay SCLK): xung giữ nhịp cho tiếp tục xúc SPIChip Select (CS) giỏi Slave Select (SS): chọn chip

Bởi lẽ bởi vì bus SPI được tiến hành bằng phương pháp thức dùng 4 dấu hiệu hay 4 dây nên nhiều thời điểm nó đc gọi là chuẩn chỉnh tiếp xúc 4 dây (four-wire). Trước tiên các bạn hãy xem một giao diện đơn giản giữa một Master & một Slave đc kết nối bởi giao thức SPI and tiếp đến các các bạn sẽ thăm dò về 4 dây này.

Ảnh sau miêu tả một lý lẽ Master (Bộ xử lý) được kết nối với phương tiện Slave (Ngoại vi) dùng bus SPI.


*

Master – Out / Slave – In hay MOSI, như tên cho cảm nhận, là dữ liệu đc tạo được bởi Master and nhận vì chưng Slave. Bởi vậy, phần đông chân MOSI trên cả Master và Slave được kết nối cùng với nhau.

Master – In / Slave – Out hay MISO là dữ liệu được tạo được vày Slave và phải đc truyền tới Master.Những chân MISO trên cả Master & Slave đc kết nối cùng rất nhau. Tuy vậy tín hiệu trong MISO được tạo được vị Slave, đường bộc lộ này được điều khiển vày Master.

Master chế tạo tín hiệu đồng hồ thời trang đeo tay SCLK và đã có được thỏa mãn yêu cầu cho đầu vào đồng hồ đeo tay đeo tay của Slave. Xung này có chức năng giữ nhịp cho tiếp tục xúc SPI, bởi vì SPI là chuẩn chỉnh truyền nhất quán nên đề nghị 1 đường giữ nhịp, mỗi nhịp bên trên chân SCK báo 1 bit dữ liệu đến hoặc đi. Sự trường tồn của xung SCK cứu công đoạn tuyền không nhiều bị lỗi & bởi vậy vận tốc truyền của SPI hoàn toàn có thể đạt hết sức cao.

Chip Select (CS) hoặc Slave Select (SS) đc dùng để chọn một Slave cụ thể bởi Master. Nếu Master kéo đường SS của một Slave nào đó xuống mức thấp thì việc tiếp xúc sẽ xẩy ra giữa Master and Slave đó.

Vì đồng hồ đeo tay được tạo được vày Master, luồng dữ liệu đc điều khiển vì chưng Master. Với từng chu kỳ đồng hồ đeo tay đeo tay, một bit dữ liệu được truyền từ bỏ Master mang đến Slave & một bit dữ liệu đc truyền từ Slave mang đến Master.


Quy trình này xảy ra đồng thời and sau 8 chu kỳ đồng hồ đeo tay, một byte dữ liệu được truyền theo cả nhị hướng và vì thế, SPI là 1 trong những tiếp xúc song công toàn phần (full – duplex).

Xem thêm: Tổng Hợp Những Câu Hỏi Hóc Búa Vui Nhộn, Tổng Hợp Những Câu Đố Mẹo Hại Não Có Đáp Án

Nếu dữ liệu phải đc truyền vị chỉ một dụng cụ, thì phương tiện kia buộc phải gửi một đồ nào đấy (dữ liệu giả) & nó dựa dẫm vào dụng cụ mặc dù dữ liệu đc truyền là dữ liệu thực tiễn hay không.

Điều đó tức là so với mỗi bit đc truyền vì một dụng cụ, luật pháp kia buộc phải gửi dữ liệu một bit, có nghĩa là Master truyền dữ liệu đồng thời trên MOSI và nhận dữ liệu từ Slave trê tuyến phố MISO.

Nếu Slave mong mỏi truyền dữ liệu, Master phải lập được tín hiệu đồng hồ đeo tay đeo tay mang đến phù hợp bằng phương pháp thức biết khi nào Slave ao ước gửi dữ liệu trước. Ví như một Master đc kết nối với rất nhiều Slave thì sơ đồ liên kết như hình hình ảnh sau đây.


*

Mặc dù các Slave đc kết nối cùng với Master vào bus SPI, ở một thời hạn bất kể thì chỉ chứa một Slave chuyển động. Để chọn Slave, Master sẽ kéo con đường SS (Slave Select) hoặc CS (Chip Select) của Slave tương ứng xuống nấc thấp.

Bởi vậy, bắt buộc chứa một chân CS riêng trên Master khớp ứng với từng qui định Slave. Các bạn phải kéo xuống đường SS hoặc CS xuống rẻ để lựa chọn Slave bởi lẽ vì đường này tích cực và lành mạnh mức thấp.

Phần cứng SPI

Nhu mong phần cứng để triển khai SPI rất dễ chơi khi đối chiếu với UART and I2C. Hãy lưu ý một Master và một Slave đơn đc kết nối bằng bus SPI. Ảnh sau đây cho cảm nhận các nhu yếu hệ thống ít nhất cho cả hai dụng cụ.


Từ hình hình ảnh trên mang lại cảm nhận phép tắc Master bao gồm 1 thanh ghi dịch (Shift Register), một mạch chốt dữ liệu (Latch) and một bộ tạo xung nhịp (Clock Generator). Loại thiết bị Slave của cả phần cứng như thể như: một thanh ghi dịch (Shift Register) & một mạch chốt dữ liệu (Latch). Cả hai thanh ghi dịch được kết nối để sản xuất thành một vòng. Đôi khi, form size của thanh ghi là 8 – bit mà lại thanh ghi size to rộng 16 bit cũng rất thịnh hành.

Loại thiết bị Master ban sơ việc trao đổi dữ liệu bằng cách thức truyền rằng một Byte vào thanh ghi dịch của nó, tiếp đến Byte dữ liệu để được chuyển sang Slave theo đường bộc lộ MOSI, Slave đang truyền dữ liệu bên phía trong thanh ghi dịch của nó ngược trở về Master trải qua đường biểu thị MISO. Bằng cách thức này, tài liệu của hai thanh ghi nhằm được bàn luận cùng cùng với nhau. Vấn đề đọc và ghi dữ liệu vào Slave trình làng cùng một lúc yêu cầu vận tốc bàn thảo dữ liệu ra mắt cực kì nhanh. Vày vậy, giao thức SPI là 1 trong giao thức rất bao gồm hiệu quả.

Bởi lẽ bởi với từng chu kỳ đồng hồ đeo tay, một bit dữ liệu đc truyền theo từng hướng tức là từ Master mang lại Slave and từ Slave đến Master. Do thế, so với một byte dữ liệu đc truyền từ từng dụng cụ, nó sẽ ảnh hưởng mất 8 chu kỳ đồng hồ đeo tay.

Chế độ vận động SPI

Các các bạn đã cảm thấy rằng vấn đề làm của chính sách Master là tạo ra tín hiệu đồng hồ đeo tay and tán thành nó tới Slave để đồng bộ dữ liệu giữa Master and Slave. Việc làm của Master không những tạm dừng chân ở việc tạo tín hiệu đồng hồ đeo tay đeo tay nghỉ ngơi tần số rõ ràng.

Trong thực tiễn, Master và Slave phải chấp nhận về hồ hết giao thức đồng điệu hóa ổn định định. So với điều ấy, hai đặc trưng của xung đồng hồ đeo tay là rất tính đồng hồ đeo tay (Clock Polarity – CPOL hoặc CKP) and pha đồng hồ đeo tay (Clock Phase – CPHA) được đưa vào để xem xét.


Clock Polarity (CPOL hoặc CKP) định vị trạng thái của đồng hồ đeo tay đeo tay. Lúc CPOL ở tầm mức thấp, xung đồng hồ đeo tay đc tạo vày Master tức là SCK sẽ tại mức thấp khi nhàn nhã (idle) and chuyển qua mức cao vào trạng thái hoạt động (trong lúc truyền dữ liệu). Cũng như, lúc CPOL ở tầm mức cao, SCK tại mức cao khi rảnh rỗi and chuyển sang mức thấp trong trạng thái đưa động.

Phase Clock (CPHA) định vị quy trình convert tâm lý của xung đồng hồ đeo tay tức là lên (thấp lên cao) hoặc xuống (cao xuống thấp), tại đó dữ liệu đc truyền đi. Khi CPHA bởi 0, dữ liệu đc truyền ở cạnh lên của xung đồng hồ đeo tay. Dữ liệu được truyền ngơi nghỉ cạnh xuống khi CPHA là 1.

Tùy vào những trị giá chỉ của Clock Polarity (CPOL) and Clock Phase (CPHA), tất cả 4 cơ chế chuyển rượu cồn của SPI

Mode 0:

Mode 0 xảy ra khi Clock Polarity and Clock Phase là 0 (CPOL = 0 and CPHA = 0). Trong Mode 0, truyền dữ liệu xảy ra trong khi cạnh lên của xung đồng hồ đeo tay.

Mode 1:

Mode 1 xẩy ra khi Clock Polarity là 0 & Clock Phase là một (CPOL = 0 và CPHA = 1). Vào mode 1, câu hỏi truyền dữ liệu xảy ra trong khi cạnh xuống của xung đồng hồ đeo tay.

Mode 2:

Mode 2 xảy ra khi Clock Polarity là 1 trong những and Clock Phase là 0 (CPOL = 1 & CPHA = 0). Trong mode 2, truyền tài liệu xảy ra trong những lúc cạnh lên của xung đồng hồ đeo tay.

Mode 3:

Mode 3 xẩy ra khi Clock Polarity là một and Clock Phase là một trong những (CPOL = 1 và CPHA = 1). Vào mode 3, truyền tài liệu xảy ra trong lúc cạnh lên của xung đồng hồ thời trang đeo tay.


Cấu hình SPI

Có nhì loại thông số kỹ thuật trong kia những nguyên tắc SPI rất có thể đc kết nối trong một bus SPI. Này là

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

Trong cấu hình Master và những Slave độc ​​lập, Master đã chiếm hữu riêng những đường Slave Select cho cục bộ những Slave và mỗi Slave hoàn toàn có thể đc chọn riêng lẻ. Toàn thể tín hiệu đồng hồ đeo tay đeo tay của rất nhiều Slave đc kết nối với thông thường với SCK của Master.

Cũng như, cục bộ những chân MOSI của toàn bộ những SLave đc kết nối cùng với chân MOSI của Master and cục bộ những chân MISO của cục bộ những Slave được kết nối với chân MISO của Master.


Trong thông số kỹ thuật Daisy Chain, chỉ chứa một đường Slave Select đc kết nối với cả những Slave. MOSI của Master được kết nối cùng với MOSI của Slave 1. MISO của Slave 1 đc kết nối với MOSI của Slave 2 and v.v.. MISO của Slave cuối cùng đc kết nối với MISO của Master.

Giả sử Master truyền rằng 3 byte dữ liệu lên bus SPI. Byte trước tiên đc dịch vào Slave 1. Khi byte thứ hai truyền mang lại 1, byte trước tiên vẫn bị đẩy ra khỏi Slave 1 & truyền mang đến Slave 2. Cũng như, khi byte thứ cha truyền vào Slave 1, byte sản phẩm hai sẽ bị dịch sang Slave 2 & byte trước tiên có khả năng sẽ bị dịch Slave 3.

Xem thêm: Áo Xanh Chuối Kết Hợp Với Màu Gì, Màu Xanh Nõn Chuối Kết Hợp Với Màu Gì


Nếu Master mong mỏi đọc lại tài liệu trong Slave 1, nó đề xuất truyền lại chuỗi 3 byte dữ liệu (giả) lần nữa. Lúc đó tài liệu trong Slave 1 sẽ chuyển hẳn qua Slave 2 rồi chuyển qua Slave 3, tiếp đến về Master.Suốt công đoạn xử lý, Master luôn luôn nhận đc byte tài liệu từ Slave 2 và 3.

Thể Loại: Giải bày kỹ năng và kiến thức Cộng Đồng
Bài Viết: Spi Là Gì – chuẩn chỉnh Giao Tiếp Spi Và cách Kết Nối

Thể Loại: LÀ GÌ

Nguồn Blog là gì: https://vincitysdaimo.com Spi Là Gì – chuẩn chỉnh Giao Tiếp Spi Và cách Kết Nối