數字接口系列文章之SPI總線(xiàn)

　串行外設接口 (SPI) 總線(xiàn)是一種運行于全雙工模式下的同步串行數據鏈路。用于在單個(gè)主節點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)從節點(diǎn)之間交換數據。SPI 總線(xiàn)實(shí)施簡(jiǎn)單，僅使用四條數據信號線(xiàn)和控制信號線(xiàn)（請參見(jiàn)圖 1）。

　　圖 1 基本的 SPI 總線(xiàn)

　　盡管表 1 中的引腳名稱(chēng)取自 MOTOROLA 公司的 SPI 標準，但特殊集成電路的 SPI 端口名稱(chēng)通常與圖 1 中所標示的名稱(chēng)有所不同。

　　表 1 SPI 引腳名稱(chēng)分配

　　SPI 數據速率通常介于 1 到 70 MHz 之間，字節長(cháng)度范圍從 8 位和 12 位到這些數值的倍數位。

　　數據傳輸通常會(huì )包含一次數據交換。當主節點(diǎn)向從節點(diǎn)發(fā)送數據時(shí)，從節點(diǎn)也會(huì )向主節點(diǎn)發(fā)送數據。為此，主節點(diǎn)的內部移位寄存器和從節點(diǎn)被設置成環(huán)形（請參見(jiàn)圖 2）。

　　圖 2 兩個(gè)移位寄存器形成一個(gè)內部芯片環(huán)形緩沖器

　　在數據交換之前，主節點(diǎn)和從節點(diǎn)使其內部移位寄存器加載存儲器數據。產(chǎn)生時(shí)鐘信號時(shí)，主節點(diǎn)會(huì )通過(guò) MOSI 線(xiàn)同步輸出其移位寄存器。同時(shí)，從節點(diǎn)在 SIMO 處從主節點(diǎn)讀取第一位，并將其存儲到存儲器中，然后通過(guò) SOMI 輸出 MSB。主節點(diǎn)會(huì )在 MISO 處讀取從節點(diǎn)的第一位，并將其存儲到存儲器中以待稍后處理。整個(gè)過(guò)程將一直持續，直至交換完所有數據位，然后主節點(diǎn)使時(shí)鐘空閑并通過(guò) /SS 禁用從節點(diǎn)。