數字接口系列文章之SPI總線(xiàn)

　　除設置時(shí)鐘頻率之外，主節點(diǎn)還會(huì )配置相對于數據的時(shí)鐘極性和時(shí)鐘相位。這兩個(gè)選項分別稱(chēng)作 CPOL 和 CPHA，能夠允許時(shí)鐘信號實(shí)現 180 度相移且數據延遲半個(gè)時(shí)鐘周期。圖 3 顯示了相應的時(shí)序圖。

　　圖 3 時(shí)鐘極性和相位的時(shí)序圖

　　CPOL = 0 時(shí)，時(shí)鐘在邏輯 0 處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數據會(huì )在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數據會(huì )在 SCK 的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　CPOL = 1時(shí)，時(shí)鐘在邏輯高電平處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數據會(huì )在 SCK的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數據會(huì )在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　在 SPI 中，主節點(diǎn)可以與單個(gè)或多個(gè)從節點(diǎn)進(jìn)行通信。在使用單個(gè)從節點(diǎn)的情況下，從選擇信號可以關(guān)聯(lián)到從設備的本地接地電位以允許永久接入。對于使用多個(gè)從節點(diǎn)的應用，可能有兩種結構：獨立和菊花鏈式從節點(diǎn)（請參見(jiàn)圖 4）。

　　圖 4 主節點(diǎn)與獨立從節點(diǎn)（左）以及菊花鏈式從節點(diǎn)（右）進(jìn)行通信

　　從節點(diǎn)獨立尋址時(shí)，主節點(diǎn)必須提供多個(gè)從選擇信號。該結構一般用在數據采集系統中，其中的多個(gè)模數轉換器 (ADC) 和數模轉換器 (DAC) 都必須單獨接入。

　　菊花鏈式從節點(diǎn)需要主節點(diǎn)提供唯一的從選擇信號，因此該結構要求同時(shí)啟用所有從節點(diǎn)，以確保菊花鏈內通過(guò)所有移位寄存器的數據流不會(huì )中斷。典型的應用為工業(yè)級 I/O 模塊中的級聯(lián)多通道輸入串行器和輸出驅動(dòng)器。