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SPI協議物理層有哪些信號線

發布時間:2022-08-30 13:10:47

㈠ SPI通信方式共需幾根信號線

四根
(1)MOSI – 主器件數據輸出,從器件數據輸入
(2)MISO – 主器件數據輸入,從器件數據輸出
(3)SCLK – 時鍾信號,由主器件產生
(4)/SS – 從器件使能信號,由主器件控制,有的IC會標注為CS(Chip select)

㈡ SPI通信協議

SPI是這樣的,有三根線用於通信(一根發送、一根接收還有一根時鍾信號)。帶從機則需要在此三根線基礎上外加從機的使能信號線。
所以理論上來說有多少閑置的I/O口(用作從機使能端)就可以帶多少從機。如果再加上I/O擴展晶元的話就可以帶更多了。

㈢ SPI 的英文全稱是什麼,有幾個信號,分別是什麼

SPI匯流排
----串列外圍設備介面SPI(serial
peripheral
interface)匯流排技術是Motorola公司推出的一種同步串列介面。Motorola公司生產的絕大多數MCU(微控制器)都配有SPI硬體介面,如68系列MCU。SPI匯流排是一種三線同步匯流排,因其硬體功能很強,所以,與SPI有關的軟體就相當簡單,使CPU有更多的時間處理其他事務。

㈣ SPI介面最少需要幾根信號線才能互聯

這個得看你怎麼用?還要看你用的什麼片子。如果片子的CS僅作片選的話,並且只有一個從機時 單向通信的話那麼可以接2根線就夠了 MOSI(或者MISO)和CLK,有的片子CS不僅作為片選還做使能那就必須接,如果做雙向通信那就是3根線(CLK,MISO,MOSI)或者4根線(CS,CLK,MISO,MOSI),就4根線,有的情況下可能需要外加一個REQ(用作從機發向主機時的請求信號,主機收到REQ後才向從機提供CLK和使能,這樣可以降低一些功耗和避免一些干擾信號的串入導致主機誤以為是從機發來的有效數據)

㈤ SPI匯流排的通訊協議是什麼

SPI的通信原理很簡單,它以主從方式工作,這種模式通常有一個主設備和一個或多個從設備,需要至少4根線,事實上3根也可以(單向傳輸時)。也是所有基於SPI的設備共有的,它們是SDI(數據輸入),SDO(數據輸出),SCK(時鍾),CS(片選)。
(1)SDO – 主設備數據輸出,從設備數據輸入
(2)SDI – 主設備數據輸入,從設備數據輸出
(3)SCLK – 時鍾信號,由主設備產生
(4)CS – 從設備使能信號,由主設備控制
其中CS是控制晶元是否被選中的,也就是說只有片選信號為預先規定的使能信號時(高電位或低電位),對此晶元的操作才有效。這就允許在同一匯流排上連接多個SPI設備成為可能。
接下來就負責通訊的3根線了。通訊是通過數據交換完成的,這里先要知道SPI是串列通訊協議,也就是說數據是一位一位的傳輸的。這就是SCK時鍾線存在的原因,由SCK提供時鍾脈沖,SDI,SDO則基於此脈沖完成數據傳輸。數據輸出通過 SDO線,數據在時鍾上升沿或下降沿時改變,在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位數據傳輸,輸入也使用同樣原理。這樣,在至少8次時鍾信號的改變(上沿和下沿為一次),就可以完成8位數據的傳輸。
要注意的是,SCK信號線只由主設備控制,從設備不能控制信號線。同樣,在一個基於SPI的設備中,至少有一個主控設備。這樣傳輸的特點:這樣的傳輸方式有一個優點,與普通的串列通訊不同,普通的串列通訊一次連續傳送至少8位數據,而SPI允許數據一位一位的傳送,甚至允許暫停,因為SCK時鍾線由主控設備控制,當沒有時鍾跳變時,從設備不採集或傳送數據。也就是說,主設備通過對SCK時鍾線的控制可以完成對通訊的控制。SPI還是一個數據交換協議:因為SPI的數據輸入和輸出線獨立,所以允許同時完成數據的輸入和輸出。不同的SPI設備的實現方式不盡相同,主要是數據改變和採集的時間不同,在時鍾信號上沿或下沿採集有不同定義,具體請參考相關器件的文檔。
在點對點的通信中,SPI介面不需要進行定址操作,且為全雙工通信,顯得簡單高效。在多個從設備的系統中,每個從設備需要獨立的使能信號,硬體上比I2C系統要稍微復雜一些。
最後,SPI介面的一個缺點:沒有指定的流控制,沒有應答機制確認是否接收到數據。
AT91RM9200的SPI介面主要由4個引腳構成:SPICLK、MOSI、MISO及 /SS,其中SPICLK是整個SPI匯流排的公用時鍾,MOSI、MISO作為主機,從機的輸入輸出的標志,MOSI是主機的輸出,從機的輸入,MISO 是主機的輸入,從機的輸出。/SS是從機的標志管腳,在互相通信的兩個SPI匯流排的器件,/SS管腳的電平低的是從機,相反/SS管腳的電平高的是主機。在一個SPI通信系統中,必須有主機。SPI匯流排可以配置成單主單從,單主多從,互為主從。
SPI的片選可以擴充選擇16個外設,這時PCS輸出=NPCS,說NPCS0~3接4-16解碼器,這個解碼器是需要外接4-16解碼器,解碼器的輸入為NPCS0~3,輸出用於16個外設的選擇。
二 SPI協議舉例
SPI是一個環形匯流排結構,由ss(cs)、sck、sdi、sdo構成,其時序其實很簡單,主要是在sck的控制下,兩個雙向移位寄存器進行數據交換。
假設下面的8位寄存器裝的是待發送的數據10101010,上升沿發送、下降沿接收、高位先發送。
那麼第一個上升沿來的時候 數據將會是sdo=1;寄存器=0101010x。下降沿到來的時候,sdi上的電平將所存到寄存器中去,那麼這時寄存器=0101010sdi,這樣在 8個時鍾脈沖以後,兩個寄存器的內容互相交換一次。這樣就完成里一個spi時序。I2C匯流排I2C(Inter-Integrated Circuit)匯流排是一種由PHILIPS公司開發的兩線式串列匯流排,用於連接微控制器及其外圍設備。I2C匯流排產生於在80年代,最初為音頻和視頻設備開發,如今主要在伺服器管理中使用,其中包括單個組件狀態的通信。例如管理員可對各個組件進行查詢,以管理系統的配置或掌握組件的功能狀態,如電源和系統風扇。可隨時監控內存、硬碟、網路、系統溫度等多個參數,增加了系統的安全性,方便了管理。
1 I2C匯流排特點
I2C匯流排最主要的優點是其簡單性和有效性。由於介面直接在組件之上,因此I2C匯流排佔用的空間非常小,減少了電路板的空間和晶元管腳的數量,降低了互聯成本。匯流排的長度可高達25英尺,並且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個組件。I2C匯流排的另一個優點是,它支持多主控(multimastering), 其中任何能夠進行發送和接收的設備都可以成為主匯流排。一個主控能夠控制信號的傳輸和時鍾頻率。當然,在任何時間點上只能有一個主控。
2 I2C匯流排工作原理
2.1 匯流排的構成及信號類型
I2C匯流排是由數據線SDA和時鍾SCL構成的串列匯流排,可發送和接收數據。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行雙向傳送,最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均並聯在這條匯流排上,但就像電話機一樣只有撥通各自的號碼才能工作,所以每個電路和模塊都有唯一的地址,在信息的傳輸過程中,I2C匯流排上並接的每一模塊電路既是主控器(或被控器),又是發送器(或接收器),這取決於它所要完成的功能。CPU發出的控制信號分為地址碼和控制量兩部分,地址碼用來選址,即接通需要控制的電路,確定控制的種類;控制量決定該調整的類別(如對比度、亮度等)及需要調整的量。這樣,各控制電路雖然掛在同一條匯流排上,卻彼此獨立,互不相關。
I2C匯流排在傳送數據過程中共有三種類型信號, 它們分別是:開始信號、結束信號和應答信號。
開始信號:SCL為高電平時,SDA由高電平向低電平跳變,開始傳送數據。
結束信號:SCL為高電平時,SDA由低電平向高電平跳變,結束傳送數據。
應答信號:接收數據的IC在接收到8bit數據後,向發送數據的IC發出特定的低電平脈沖,表示已收到數據。CPU向受控單元發出一個信號後,等待受控單元發出一個應答信號,CPU接收到應答信號後,根據實際情況作出是否繼續傳遞信號的判斷。若未收到應答信號,由判斷為受控單元出現故障。

㈥ SPI口四線制引腳有哪些

4線引腳主要有:串列時鍾線SCK;主機輸入/從機輸出數據線MISO;主機輸出/從機輸入數據線MOSI;低電平有效的從機選擇線SS。
SPI,是英語Serial Peripheral interface的縮寫,顧名思義就是串列外圍設備介面。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI介面主要應用在 EEPROM,FLASH,實時時鍾,AD轉換器,還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。SPI,是一種高速的,全雙工,同步的通信匯流排,並且在晶元的管腳上只佔用四根線,節約了晶元的管腳,同時為PCB的布局上節省空間,提供方便,正是出於這種簡單易用的特性,現在越來越多的晶元集成了這種通信協議,比如AT91RM9200.
SPI匯流排系統是一種同步串列外設介面,它可以使MCU與各種外圍設備以串列方式進行通信以交換信息。外圍設置FLASHRAM、網路控制器、LCD顯示驅動器、A/D轉換器和MCU等。SPI匯流排系統可直接與各個廠家生產的多種標准外圍器件直接介面,該介面一般使用4條線:串列時鍾線(SCK)、主機輸入/從機輸出數據線MISO、主機輸出/從機輸入數據線MOSI和低電平有效的從機選擇線SS(有的SPI介面晶元帶有中斷信號線INT或INT、有的SPI介面晶元沒有主機輸出/從機輸入數據線MOSI)。

㈦ SPI怎麼區分主從 兩個設備之間通過SPI連接,根據什麼來定義主從

1.如果是兩個集成SPI匯流排協議的單片機之間的通信,在控制寄存器中可以選擇主從方式.
2.如果是單片機與其它SPI介面晶元進行通信,晶元手冊中會說明它與單片機的主從方式.建議到網上查找一些SPI協議的資料.
3.主機向從機發片選信號(一般是一個低電平信號),然後通信開始,主機向從機發數據的同時,從機也可以向主機發數據.全雙工.

SPI是高速、全雙向、同步、四線或三線制串列外圍設備介面,採用主從模式結構,支持多從機模式應用,一般僅支持單主機,在主機的移位時鍾脈沖下,數據按位傳輸,可以是高位在前(MSB first),低位在後,也可以低位在前,高位在後的順序發送,目前應用中的數據速率可達5Mbps以上的水平,SPI接
口唯一的一個缺點是沒有應答機制確認是否接收到數據,但一般的SPI從器件設計都很完善,只要按照器
件說明書要求讀寫數據都不會有任何問題的。
SPI介面共有4根信號線,分別是:設備選擇線(片選)、時鍾線、串列數據輸出線、串列數據輸入線。
① MOSI(Master Out SlaveIn):主器件數據輸出,從器件數據輸入,用於主器件到從器件的數據傳輸。
② MISO(Master In Slave Out):主器件數據輸入,從器件數據輸出,用於從器件到主器件的數據傳輸。
③ SCLK(SPI Clock) :時鍾信號,只能由主器件產生。
④ /SS:設備選擇線(片選),由主器件控制,當從器件片選信號輸入低電平時為選中狀態,/SS是針對
從器件而言的,作為主器件,不需要使用/SS。

㈧ 串口通信,spi通信和i^2c通信的數據幀有什麼不同

1、介面標准不同

串口通信可將接受的串列數據流轉換為並行的數據字元供給CPU的器件。SPI通信由三條信號線組成:串列時鍾(SCLK)、串列數據輸出(SDO)、串列數據輸入(SDI)。I2C匯流排是雙向、兩線(SCL、SDA)、串列、多主控(multi-master)介面標准。

2、使用線的根數不同

串口通信可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。spi通信是一種高速的,全雙工,同步的通信匯流排,並且在晶元的管腳上只佔用四根線。I2C匯流排是一種簡單、雙向二線制同步串列匯流排,它只需要兩根線即可在連接於匯流排上的器件之間傳送信息。

3、基本協議不同

串口進行通信過程至少涉及三個層次的協議:物理層協議、數據路層協議和應用層協議。spi通信通常由一個主模塊和一個或多個從模塊組成,主模塊選擇一個從模塊進行同步通信,從而完成數據的交換,SPI是一個環形結構。

I2C匯流排數據傳輸必須帶響應,相關的響應時鍾脈沖由主機產生。在響應的時鍾脈沖期間發送器釋放SDA 線(高)。在響應的時鍾脈沖期間,接收器必須將SDA 線拉低,使它在這個時鍾脈沖的高電平期間保持穩定的低電平。

(8)SPI協議物理層有哪些信號線擴展閱讀

串口通信原理

串口通信(Serial Communications)的概念非常簡單,串口按位(bit)發送和接收位元組。盡管比按位元組(byte)的並行通信慢,但是串口可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。它很簡單並且能夠實現遠距離通信。

比如IEEE488定義並行通行狀態時,規定設備線總長不得超過20米,並且任意兩個設備間的長度不得超過2米;而對於串口而言,長度可達1200米。典型地,串口用於ASCII碼字元的傳輸。通信使用3根線完成,分別是地線、發送、接收。

由於串口通信是非同步的,埠能夠在一根線上發送數據同時在另一根線上接收數據。其他線用於握手,但不是必須的。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗。對於兩個進行通信的埠,這些參數必須匹配

參考資料來源:網路—串口通信

參考資料來源:網路—SPI

參考資料來源:網路—I2C匯流排

㈨ spi匯流排有幾根

標準是4根, SDO、SDI、SCK、CS , 但CS可以不使用,所以三根也可以。

㈩ IIC和SPI通信分別有那些通信引腳

I²C匯流排一般是三線通訊,SCL(串列時鍾信號)、SDA(串列數據信號)以及公共地。
SPI匯流排一般是四線通訊,SCK(串列時鍾信號)、MOSI(主機輸出從機輸入信號)、MISO(從機輸出主機輸入信號)以及公共地,此外多機通訊時還有SS(從機選擇信號)並且可能有多組。

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