原创SPI工作原理详解及硬件电路设计 原标题:SPI工作原理详解及硬件电路设计 设计之前先了解基本知识和工作原理 概述:SPI(Serial Perripheral Interface),中文是串行外围设备接口,由Motorola 公司开发并推出的一种串行通讯接口,一般主要应用在MCU和外围设备之间的通讯,广泛应用在Flash,模数转换器,通讯模块等外围芯片或者模块与MCU之间的通讯。 特点:高速(1.受限于最大时钟频率2.受限于CPU处理SPI数据的能力;3受限于PCB走线); 全双工(两个数据线可以同时收发); 主从模式(既可当主机又可当从机工作); 提供频率可编程时钟; 接口:SCK: Serial Clock,作用是主设备往从设备传输时钟信号,控制数据交换及速率; SS/CS:Slave Select/Chip Select,用于主设备片选从设备,由主设备控制; SDO/MOSI:Serial Data Output/Master Out Slave In,作用是SPI设备发送数据; SDI/MISO: Serial Data Input/Master In Slave Out,作用是SPI设备接收数据; 工作模式:有四种工作模式,工作模式是根据CPOL和CPHA逻辑配置而定的。 SPI主模块和与之通信的外设备时钟相位和极性应该一致。 时钟极性CPOL(Clock POLarity):配置为0时SPI总线空闲为低电平,配置为1时SPI 总线空闲为高电平; 时钟相位CPHA(Clock PHAse):配置为0时在SCK第一个跳变沿采样(上升或下降), 配置为1时在SCK第二个跳变沿采样(上升或下降); 工作模式0:当CPHA=0、CPOL=0时 编辑
工作模式1:当CPHA=1、CPOL=0时 编辑
工作模式2:当CPHA=0、CPOL=1时 编辑
工作模式3:当CPHA=1、CPOL=1时
硬件电路设计 系统物理连接:SCK—SCK SDO/MOSI—SDI/MISO SS/CS—SS/CS
实际电路设计: 1.信号线和时钟线串电阻:终端阻抗匹配:高速信号一般在电路的终端串接小电阻用于阻抗的匹配,TTL 信号阻抗约13,串接33Ω即可,防信号完整性问题; 过ESD测试:用于过ESD测试; 接口防护:当信号线连接外部接口时,在接插件拔插瞬间可能会有高压,串接电阻可保护IO; 2. 片选信号:是否要接上拉电阻或者下拉电阻,看具体规格书要求; 3. 线能粗则粗,能短则短。减小线路寄生电容,电感(走线长度小于波长的20分之一,最长不要超过75cm; 4. 可以走弧形线就走弧形线; 5. 严格用地包络屏蔽; 6. 如果要求严格的话,可以把时钟线和数据线分开;
编辑 信号测试: 1.高低电平值; 2.最大和最新的过冲; 3.正回冲和负回冲;返回搜狐,查看更多 责任编辑:
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