Разумевање о СПИ комуникацијском протоколу у уграђеном

Разумевање о СПИ комуникацијском протоколу у уграђеном

Комуникација игра битну улогу у дизајнирању уграђеног система. Без одласка на протоколе, периферно проширење је изузетно сложено и троши велику снагу. Тхе уграђени систем у основи користи серијску комуникацију за комуникацију са периферним уређајима.
Постоји много протокола серијске комуникације, попут УАРТ, ЦАН, УСБ, И2Ц и СПИ комуникације. Серијски протокол комуникације карактеристике укључују велику брзину и мали губитак података. Олакшава пројектовање на нивоу система и осигурава поуздан пренос података.



Серијска комуникација података

Електрично кодиране информације називају се серијски подаци, који се преносе бит по бит са једног уређаја на други путем скупа протокола. У уграђеном систему, подаци о управљачким сензорима и актуаторима се примају или преносе на уређаје контролера као што су микроконтролери, тако да се подаци даље анализирају и обрађују. Како микроконтролери раде са дигиталним подацима, информације из аналогни сензори , актуатори и друга периферна опрема претвара се у једну бајтну (8-битну) бинарну реч пре него што се пошаље микроконтролеру.


Серијска комуникација података

Серијска комуникација података





Ови серијски подаци се преносе у односу на одређени тактни импулс. Брзина преноса података се назива брзином преноса података. Број битова података који се могу пренети у секунди назива се брзином преноса података. Претпоставимо да су подаци од 12 бајтова, а затим се сваки бајт претвара у 8 битака тако да укупна величина преноса података износи око 96 бита / сек података (12 бајтова * 8 битова по бајту). Ако се подаци могу преносити једном у секунди, брзине преноса су око 96 бита / с или 96 бауд. Екран на екрану освежава вредност података сваке секунде.

Основе серијског периферног интерфејса

СПИ комуникација означава серијски периферни интерфејс протокол комуникације , који је развила Моторола 1972. СПИ интерфејс доступан је на популарним комуникацијским контролерима као што су ПИЦ, АВР и АРМ контролер итд. Има синхрону серијску комуникациону везу података која ради у пуном дуплексу, што значи да се пренос података врши у оба смера истовремено.



СПИ протокол састоји се од четири жице као што су МИСО, МОСИ, ЦЛК, СС које се користе за мастер / славе комуникацију. Главни је микроконтролер, а славе су друге периферне јединице попут сензора, ГСМ модем и ГПС модем итд. Вишеструки помоћни уређаји повезани су са главним путем серијске магистрале СПИ. СПИ протокол не подржава Мулти-мастер комуникацију и користи се на краткој удаљености унутар плочице.

Основе серијског периферног интерфејса

Основе серијског периферног интерфејса

СПИ линије

МИСО (Мастер ин Славе оут) : МИСО линија је конфигурисана као улаз у главном уређају и као излаз у помоћном уређају.


МОСИ (Мастер оут Славе ин) : МОСИ је линија конфигурисана као излаз у главном уређају и као улаз у славе уређају у којој се користи за синхронизацију кретања података.

СЦК (серијски сат) : Овај сигнал увек покреће мастер за синхрони пренос података између мастер и славе. Користи се за синхронизацију кретања података и према и кроз МОСИ и МИСО линијама.

СС (одабир славе) и ЦС (избор чипа) : Главни сигнал покреће главни сигнал за одабир појединачних помоћних уређаја / периферних уређаја. То је линија за унос која се користи за одабир помоћних уређаја.

Мастер Славе комуникација са СПИ серијском магистралом

Имплементација СПИ за мастер и Сингле Славе

Овде комуникацију увек покреће мастер. Главни уређај прво конфигурише фреквенцију такта која је мања или једнака максималној фреквенцији коју славе уређај подржава. Мастер затим бира жељени славе за комуникацију повлачењем линије за одабир чипа (СС) тог одређеног славе уређаја да би прешао у ниско стање и био активан. Мастер генерише информације на МОСИ линији која преноси податке од мастер до славе.

Мастер Славе Цоммуницатион

Мастер Славе Цоммуницатион

Имплементације појединачног главног и више подређених

Ово је вишеструка помоћна конфигурација са једним главним и више подређених кроз СПИ серијску магистралу. Вишеструки помоћни уређаји повезани су паралелно са главним уређајем са СПИ серијском магистралом. Овде су све линије сата и линије података повезане заједно, али пин за одабир чипа са сваког славе уређаја мора бити повезан са засебним пином за одабир славе на масер уређају.

Самац и више робова

Самац и више робова

У овом процесу, контрола сваког славе уређаја врши се помоћу линије за одабир чипа (СС). Прибадача за одабир чипа иде ниско да би се активирао славе уређај, а високо како би онемогућила славе уређај.

Пренос података се организује коришћењем регистара смене и на главном и на помоћном уређају са датом величином речи од око 8-битних, односно 16-битних. Оба уређаја су повезана у облику прстена, тако да се вредност регистра масера ​​померања преноси кроз МОСИ линију, а затим подређени помера податке у свој регистар смене. Подаци се обично прво пребацују са МСБ-ом, а нови ЛСБ премештају у исти регистар.

Пренос података између мастер и славе

Пренос података између мастер и славе

Значај поларитета и фазе сата

Генерално се пренос и пријем података врши у односу на импулсе такта на растућим и падајућим ивицама. Напредни микроконтролери имају две фреквенције: унутрашњу и спољашњу. СПИ периферне јединице могу се додати дељењем линија МИСО, МОСИ и СЦЛК. Периферни уређаји су различитих врста или брзина као што су АДЦ, ДАЦ итд. Зато морамо да променимо СПЦР поставке између преноса на различите периферне уређаје.

СПЦР регистар

СПЦР регистар

СПИ магистрала ради у једном од 4 различита начина преноса са сатним поларитетом (ЦПОЛ) и тактном фазом (ЦПХА) који дефинишу формат сата који ће се користити. Поларитет такта и фазни такт зависе од тога који периферни уређај покушавате да комуницирате са главним управљачем.
ЦПХА = 0, ЦПОЛ = 0: Први бит започиње као нижи сигнал - подаци се узоркују на растућој ивици, а подаци се мењају на доњој ивици.

ЦПХА = 0, ЦПОЛ = 1: Први бит започиње са нижим тактом - подаци се узоркују на доњој ивици, а подаци се мењају на растућој ивици.

ЦПХА = 1, ЦПОЛ = 0: Први бит започиње вишим тактом - подаци се узоркују на доњој ивици, а подаци се мењају на ивици која расте.

ЦПХА = 1, ЦПОЛ = 1: Први бит започиње вишим тактом - подаци се узоркују на растућој ивици, а подаци се мењају на доњој ивици.

Времена СПИ сабирнице

Времена СПИ сабирнице

СПИ протокол за комуникацију

Многи микроконтролери имају уграђене СПИ протоколе који рукују свим подацима о слању и пријему. Било којом операцијом режима података (Р / В) контролишу се контролни и статусни регистри СПИ протокола. Овде можете да посматрате ЕЕПРОМ интерфејс за микроконтролер ПИЦ16ф877а путем СПИ протокола.

Овде је 25ЛЦ104 ЕЕРОМ меморија од 131072 бајта у којој микроконтролер преноси два бајта података у ЕЕРОМ меморија кроз СПИ серијску магистралу. Програм за ово повезивање је дат у наставку.

Комуникација мастер-славе путем СПИ серијске магистрале

Комуникација мастер-славе путем СПИ серијске магистрале

#инцлуде
Сбит СС = РЦ ^ 2
Сбит СЦК = РЦ ^ 3
Сбит СДИ = РЦ ^ 4
Сбит СДО = РЦ ^ 5
Поништи иницијализацију ЕЕРОМ ()
Празно главно ()
{
ССПСПАТ = 0к00
ССПЦОН = 0к31
СМП = 0
СЦК = 0
СДО = 0
СС = 1
ЕЕ_адресс = 0к00
СПИ_врите (0к80)
СПИ_врите (1234)
СС = 0
}

Предности СПИ протокола

  • То је фулл дуплек комуникација.
  • То је магистрала података велике брзине 10МХзс.
  • Није ограничено на 8 бита током преноса
  • Повезивање хардвера је једноставно путем СПИ-а.
  • Славе користи главни сат и не требају му драгоцени осцилатори.

Ово је све о СПИ комуникацији и њеној повезивање са микроконтролером . Ценимо ваше велико интересовање и пажњу за овај чланак и стога предвиђамо ваше гледиште о овом чланку. Даље, за било које међусобно повезивање и помоћ, можете нас затражити коментаришући у наставку.

Фото кредити: