SPI-Liitäntä(Serial Peripheral Interface) – väylä on nopea, 3-johtiminen, serial communications protocol (4, jos sinun kuuluu SSn – ks.jäljempänä). Itsprimiary tarkoituksena on vähentää PCB Lanka reititys korvaamalla perinteinen rinnakkaisväylä sarjaliittymällä. (Voit vain aboutmanage 8-bittinen väylä reititys sitä kautta useita kerros PCB mutta kun saat 16, 32 bittiä ja enemmän se saa paljon vaikeampaa).,
liitännät:
- MOSI (Master Out Slave In) .
- MISO (Master in Slave Out) .
- SCK (Orjakello) .
- SS_n (Slave Select).
– tarkoittaa PIC nimikkeistön
Huom: viimeinen signaali SS tai slave select on erillinen pöytäkirja, ja se on yleensä täytäntöön kuin mahdollistaa hallita pin-mikro. Se sisältyy tähän täydellisyyden vuoksi.
SPI PIC-liitäntä mahdollistaa oheislaitteiden liittämisen nopean sarjaliittymän avulla. SPI FlashMemory ja SPI SRAM voidaan helposti lisätä mihin tahansa järjestelmään., Muita laitetyyppejä ovat:
- ADC.
- DAC.
- Flash.
- EEPROM.
- Accellerometrit.
- LCDs.
- Lämpötila & Kosteus-anturit.
- …ja paljon muuta.
Itsonly muut todellinen kilpailu on I2C-väylän, joka on, miksi sinun usein seethese rajapinnat sekä käytettävissä prosessorit ja mikro.
SPI-käyttöliittymä oli suunniteltu 1970-luvulla Motorola, jotka käyttivät sitä niiden 68000processor, ja se oli nopeasti hyväksyi monet muut valmistajat kuin defacto standardi.,
Itis on tarkoitettu tietojen lähettämiseen päälaitteesta yhteen tai useampaan slavedeviceen lyhyillä matkoilla ja suurilla nopeuksilla (MHz).
Miten se Toimii
Se toimii siirtämällä tiedot yksi bitti kerrallaan kahden laitteen välillä, jossa master-laite lähettää kellon signaali (SCK). Kello ohjaa tiedonsiirron ajoitusta.
Data (MOSI )lähetetään ulos shift register SPI Master-laite yhdessä kellon signaali (SCK), kun samaan aikaan toinen siirtorekisteri vastaanottaa tietoja orja (MISO, ).,
mestari on aina kontrollissa ja käynnistää tiedonsiirron kellosignaalin avulla. Slave-laitteet valitaan erillisellä slave select-signaalilla, joka on ohjelmisto-ohjattu eli nämä signaalit ovat erillisiä SPI-laitteistomoduulista.
Huomautus: bittien määrä ei määritellä pöytäkirjassa, joten et ole rajoitettu käyttämään vain 8 – se voi olla mikä tahansa määrä bittejä. Tämä on hyödyllistä, kun daisy ketjuttamalla SPI orjia, koska sinun täytyy asettaa bittien määrä summa kaikkien bittien tarvitaan kunkin laitteen.,
Huomautus: SPI määrittelee yhden master system.
vaihtoehtoinen protokolla, IIC, mahdollistaa useita linja-master-toiminta.
SPI-liitäntä Kello Määrittely
SPI-kello ei ole määritelty lainkaan – mikä tarkoittaa, että eri slave-laitteet voidaan olettaa, eri kellon toiminta; Yksi orja voi vaatia tyhjäkäynnillä kello, joka on korkea, kun taas toinen voi vaatia valmiustilan alhainen. Toiset reagoivat nousevaan reunaan, kun taas toiset reagoivat putoavaan reunaan!,
SPI interface protocl selviytyy tästä antamalla sinun ohjelmoida nämä tiedot SPI-laitteistomoduuliin.
seuraavassa kuvassa näkyy SPI: n PIC-liitäntä (kaikki muissa mikrokontrollereissa olevat SPI-laitteistomoduulit mahdollistavat saman toiminnan vain eri rekistereitä käyttäen).,
SPI-Käyttöliittymä KUVA signaaleja (ote PIC datasheet DS39582B)
Se on jopa voit asettaa oikean kellon sinulle laitteen, kun se on aktivoitu orja valitse signaali (tai, jos kyseessä on yksi orja se on aina valittuna, joten ei ole orja valitse signaali).
Arduino SPI-Yhteys
seuraava kaavio osoittaa liitäntä SPI-yhteydet, joka myös sattuu olemaan ohjelmointi liitin (vakautta ja rauhaa edistävä väline), Arduino board, joka mahdollistaa suoran ohjelmoinnin ATmega328p.,p>
5 – Reset
6 – GND
Location of the SPI connector on Arduino Uno R3
Photo Credit : kenming_wang (mod shows ICSP)
Different SPI Interface operational Modes
There are three ways of using the SPI interface
- Single Master – Single Slave.,
- Single Master – Multiple Slaves-Chip selected.
- Single Master – Multiple Slaves – dasiy chained.
Single Master – Single Slave.
Tässä on asennusohjelma yksi SPI-laitteen yhteys:
Huomautus: chip select-signaalia SS on valinnainen yhden laitteen systemas sinun on yleensä sitoa SSinput klo orja alhainen (jos muut linjat ovat omistettu SPI käyttää).,
SIP-Liitäntä: Käyttää siru valitsee
tämän järjestelmän voit hallita jokaisen slave-laite usingits siru valitse linja (yleensä aktiivinen low – punaiset nuolet osoittavat controllines). Kun käytössä tiedoista lähtö theslave menee korkean impedanssin tilassa, joten se ei häiritse withthecurrently valittu orja ja orja on tietojen syöttö ohitetaan (checkdatasheet).,
etu tässä järjestelmässä on, että voit harkita (valvonta) jokainen deviceseparately, kun sitä verrataan daisy chain menetelmä – mahdollistaa yhteyden SPI laitteita, jotka vaativat eri kellon järjestelmiä.
Jos sinulla on SPI-orjia, jotka toimivat eri kellot (reunat/idle states) voit uudelleen ohjelman isäntä SPI-laitteisto moduuli, ennen kuin otat tietyn CS joten jokainen orja on oikea signaaleja lähetetään se.
Jos käytät Daisy chain-menetelmää, sinun on varmistettava, että kaikki pelimerkit käyttävät samaa kellon reunaa ja joutokäyntitilaa.,
SPIInterface :ketjutusta
tämän järjestelmän kaikki tiedot lähetetään master on siirtynyt kaikki laitteet ja kaikki tiedot lähetetään jokainen laite on siirtynyt pois seuraavaan (näkyy punainen katkoviivanuoli). Jotta tämä järjestelmä toimisi, sinun täytyy varmistaa, että jokainen orja käyttää kelloa samalla tavalla, ja sinun täytyy saada oikea määrä bittejä, joten siellä on enemmän työtä ohjelmisto.
Huom: etu-Daisy-Chain menetelmässä on, että voit säästää chip select-signaalia kullekin slave SPI-laitteen.
lisätietoa Wikipediasta.,
SPI-Liitäntä ketjuttaa
SPI-Daisy-Chain-Esimerkki
Käytä useita HC595 pelimerkkejä, ketjuttaa toisiinsa, jolloin on helppo lisätä määrä lähdöt saatavilla ilman monia mikro nastat.
toimintarajat ovat HC: n nopeus, SPI-lähdön nopeus. Myös suunnittelussa huomioon esim. Jos ajo joukko Ledit, jotka on saatettava ajan tasalle joka 20ms.
Rinnakkain Vastaan Sarja-SPI
kaupan pois välillä käyttäen rinnakkainen käyttöliittymä ja SPI-käyttöliittymä on nopeus esim., jos youread rinnakkain 12bit ADC klo 200ksps sitten voisi lukea laitteen ata 200kHz hintaan, mutta jos haluat saada sama data rate käyttäen SPI sittensinun täytyy serial nopeus 200kHz x 12 = 2.4 MHz. Joten aktiivinen kauppa pois on nopeus ja siitä johtuva melu johdetaan piiri.
Yhteenveto
SPI-rajapinta määrittelee erittäin suositun protokollan, joka toimii suurella nopeudella. Suurin ongelma on, että slave-laitteet eivät sido mihinkään tiettyyn kellotus järjestelmä, jotta he voivat toimia eri tavalla toisiinsa ja jotka voivat tehdä niiden valvonta vaikeaa eli, kellon joutokäynti ja reuna on asetettava oikein kullekin laitteelle.
Edut:
- nopea.
- Exremely simple interface, joka on helppo kopioida ohjelmistoon.
Haitat:
- Orja sirut ovat vapaasti antaa mitään kellotus järjestelmä he vaativat.