一種單線(xiàn)程遠程網(wǎng)絡(luò )控制SPI的實(shí)現

許多的1 - Wire 兼容的外圍設備可用，但對于那些缺乏的1 - Wire能力，圖1所示電路一種方法可以實(shí)現它。顯示的例子允許遠程LED顯示屏是由1線(xiàn)通過(guò)SPI兼容的顯示控制器的網(wǎng)絡(luò )控制。

SPI(Serial Peripheral Interface--串行外設接口)總線(xiàn)系統是一種同步串行外設接口，它可以使MCU與各種外圍設備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。SPI有三個(gè)寄存器分別為：控制寄存器SPCR，狀態(tài)寄存器SPSR，數據寄存器SPDR.外圍設置FLASHRAM、網(wǎng)絡(luò )控制器、LCD顯示驅動(dòng)器、A/D轉換器和MCU等。SPI總線(xiàn)系統可直接與各個(gè)廠(chǎng)家生產(chǎn)的多種標準外圍器件直接接口，該接口一般使用4條線(xiàn)：串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCLK)、主機輸入/從機輸出數據線(xiàn)MISO、主機輸出/從機輸入數據線(xiàn)MOSI和低電平有效的從機選擇線(xiàn)SS(有的SPI接口芯片帶有中斷信號線(xiàn)INT、有的SPI接口芯片沒(méi)有主機輸出/從機輸入數據線(xiàn)MOSI)。

SPI接口的全稱(chēng)是“Serial Peripheral Interface”，意為串行外圍接口，是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI接口主要應用在EEPROM，FLASH，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，AD轉換器，還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。 SPI接口是在CPU和外圍低速器件之間進(jìn)行同步串行數據傳輸，在主器件的移位脈沖下，數據按位傳輸，高位在前，低位在后，為全雙工通信，數據傳輸速度總體來(lái)說(shuō)比I2C總線(xiàn)要快，速度可達到幾Mbps.

圖1.三個(gè)1線(xiàn)開(kāi)關(guān)(IC1的- IC3的)，三異或門(mén)(IC4的)，以及相關(guān)的組件使1 - Wire網(wǎng)絡(luò )來(lái)控制這種通過(guò)SPI外設IC5顯示。

生產(chǎn)出的3線(xiàn)SPI接口由MAX7221顯示控制器(低電平有效CS，DIN和CLK)的要求，1 - Wire網(wǎng)絡(luò )地址連續三個(gè)1線(xiàn)開(kāi)關(guān)(DS2413的)。第一個(gè)開(kāi)關(guān)直接創(chuàng )建片選(低電平有效CS)，第二個(gè)創(chuàng )建串行數據線(xiàn)直接(標準)，而第三個(gè)開(kāi)關(guān)與三異或門(mén)的幫助，創(chuàng )造了串行時(shí)鐘(CLK)。

邊緣檢測器和一桿(IC4A - C)的結合IC2的(DATA1和資料0)的輸出創(chuàng )造一個(gè)SPI接口的時(shí)鐘信號。這種一次性時(shí)鐘產(chǎn)生電路提高了，只需要一個(gè)1線(xiàn)每SPI位交易數據速率，而不是三項交易(數據，時(shí)鐘低，時(shí)鐘的高)，將被要求如果IC2輸出被用來(lái)直接作為時(shí)鐘信號。

要傳送數據到SPI輸入，首先設置IC1的低產(chǎn)出。然后，傳送的數據位使用以下規則：

如果目前的數據位從以前位不同，設置IC2的DATA1數據輸出相應。

如果目前的數據位是一樣的前一位，撥動(dòng)IC3的的資料0輸出相同。

該電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，每次自動(dòng)執行，并且只需要一個(gè)1 - Wire總線(xiàn)命令發(fā)送每個(gè)數據位。當數據傳輸完成后，發(fā)送一個(gè)最終的1 - Wire命令來(lái)設置IC1的輸出為高。

該電路允許1 - Wire網(wǎng)絡(luò )遠程控制溫度顯示，但類(lèi)似技術(shù)可以提供一個(gè)接口，通過(guò)I 2 C兼容的設備，以及其他的SPI ADC和DAC等外圍設備。您還可以通過(guò)使用額外的DS2413的生產(chǎn)輸出(S)的雙向數據傳輸能力。請注意，SPI數據速率不是很快，和對周邊的更新比較慢，但速度并不是很多遠程監控應用的問(wèn)題。