同步隊列串行接口QSPI的應用

1 QSPI工作原理

　　QSPI模塊的結構如圖1所示。與SPI相比，QSPI結構最大的特點(diǎn)是以80字節的RAM取代了SPI的發(fā)送和接收數據寄存器。80字節的RAM分成3部分：16字的發(fā)送RAM，16字的接收RAM和16字節的命令RAM。這3部分形成了具有16個(gè)QSPI傳輸控制組的傳輸隊列，每個(gè)QSPI傳輸控制組由1個(gè)命令RAM、1個(gè)發(fā)送RAM和1個(gè)接收RAM組成。每個(gè)QSPI傳輸的數據長(cháng)度、片選等信息可由該QSPI傳輸控制組的命令RAM單獨決定。

　　由于SPl只有1個(gè)8位的發(fā)送數據寄存器，所以CPU每次最多只能準備一個(gè)字節的待發(fā)送數據。而QSPI擁有具有16個(gè)QSPI傳輸控制組的傳輸隊列，所以CPU每次最多可以準備16個(gè)待傳輸的數據，并且可以通過(guò)命令RAM設置每個(gè)待傳輸數據的長(cháng)度。

　　在QSPI模塊的QWR寄存器中，NEWQP和ENDQP域分別決定了傳輸隊列的起始點(diǎn)和結束點(diǎn)。起始點(diǎn)和結束點(diǎn)可以是16個(gè)QSPI

　　傳輸控制組的任意一個(gè)。當QSPI傳輸啟動(dòng)時(shí)，QSPI模塊將從起始點(diǎn)開(kāi)始依次發(fā)送準備好的數據直到結束點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程無(wú)需CPU干預。典型的QSPI傳輸流程如圖2所示，其中QP為傳輸隊列指針，指向即將傳輸的數據。

　　QSPI模塊具有7個(gè)引腳：QSPI_DIN為串行數據輸入引腳;QSPI_DOUT為串行數據輸出引腳;QSPI_CLK為串行時(shí)鐘輸出;QSPI_CS[3：0]為片選信號，通過(guò)外接譯碼器可以選擇多達16個(gè)設備。一次典型的16位QSPI傳輸時(shí)序如圖3所示。該時(shí)序假設片選信號低電平有效，時(shí)鐘空閑時(shí)為低電平，在時(shí)鐘的下降沿采樣串行數據。其中，時(shí)鐘空閑電平和采樣時(shí)鐘沿由QMR寄存器的CPOL和CPHA域決定。