Какво представлява SPI интерфейсът?

Интерфейсът на SPI е разработен от Motorola. Към днешна дата той е един от най-популярните, поради своята висока скорост и изключителна простота, от всички, които принадлежат към серийния тип. В допълнение интерфейсът SPI е и комуникационен принцип. Всъщност SPI е логика трансфер на данни (master-slave) между две различни устройства. Физическите свойства получават много по-малко внимание, те се реализират, както се казва, "от обстоятелствата", докато протоколът от по-ниското ниво не се предвижда. Всеки производител може да допринесе със свой собствен.

SPI интерфейс: описание

Логиката на такова устройство се състои в серийното предаване на данни (бит). В този случай инсталирането и четенето са отделени във времето поради специален часовник на специална шина (нарича се "тактова честота" или "синхронизация"). Разделянето означава, че процесът на инсталиране и четене на данни се извършва на противоположните краища на синхронизиращия импулс, генериран на шината. Благодарение на това ясно отделено време на отчитанията и настройките е възможно да се използва един и същ регистър за получаване и предаване на информация. Под този принцип е разработен SPI-интерфейсът. Развитието на технологията обаче не стои неподвижно, досега голямо количество памет не създава проблеми и повечето устройства имат отделни входни и изходни регистри. Накратко, разгледахме как функционира SPI интерфейсът.

Описание на работата на устройството

Устройството, което генерира часовника (контрола) на тактовата честота, е "master" (master). Такова устройство управлява целия процес на обмен на данни, т.е. определя кога да започне обмяната, кога да завърши, колко бита за предаване на информация и т.н. Второто устройство, участващо в обмена, се нарича "роб". Това устройство не засяга по какъвто и да било начин автомата за синхронизация. За комуникация с пълен дуплекс (трансфер в двете посоки едновременно) интерфейсът SP използва четири реда:

- MOSI - основен и подчинен вход. Този ред е обмен на информация от основното устройство до приемника.

- MISO - входът на главния и изхода на "slave". На този проводник, капитанът получава данни от помощното устройство.

- SCLK е часовата шина. На този ред "главното" устройство генерира импулси за синхронизиране.

- SS - изборът на "роб". С този кабел капитанът управлява сесията за обмен.

Нивата на логическа нула и единици се кодират от стойността на напрежението в шината за данни (MISO и MOSI). SS сигналът показва края и началото на комуникационната сесия. Най-често това е обърнато. Това означава, че по време на обмена на данни, "главното" устройство трябва да установи сигнал за ниско ниво на SS линия, а в края на размяната да има високочестотен сигнал. Наличието на ниво SS позволява предаването на няколко "подчинени" устройства, използващи един синхронизиращ сигнал и една информационна шина без допълнителни протоколи. Вярно е, че при тази връзка е необходимо да се осигури отделна SS линия от всеки приемник.