Последовательный периферийный интерфейс SPI используется для передачи данных между интегральными микросхемами с использованием уменьшенного количества линий передачи данных. Данная статья содержит справочную информацию, необходимую новичкам для понимания этого интерфейса.
Три наиболее распространенных многопроводных форматов последовательной передачи данных, которые использовались в течение десятилетий, это I2C, UART и SPI. В данной статье рассматривается шина SPI (Serial Peripheral Interface, последовательный периферийный интерфейс), которая избегает явной стандартизации, поэтому всегда проверяйте спецификацию интегральной микросхемы, с которой работаете, прежде чем реализовывать протокол.
Возможности и характеристики
Шина SPI (последовательного периферийного интерфейса) обеспечивает полнодуплексную синхронную связь между ведущим и ведомым устройствами, используя четыре линии данных.
Базовая конфигурация ведущий-ведомый
SPI (последовательный периферийный интерфейс) позволяет битам данных перемещаться из ведущего устройства в ведомое, и в это же время биты могут перемещаться из ведомого устройства в ведущее.
SPI интерфейс в микроконтроллерах AVR
Так как SPI не стандартизирован, можно столкнуться с ситуациями, когда сначала передается старший значащий бит (MSB, Most Significant Bit) или младший значащий бит (LSB, Least Significant Bit). Проверьте техническое описание вашего устройства и настройте соответствующим образом ваши функции обработки данных. Если вы используете Arduino, то можете обраться к описанию библиотеки SPI о настройке SPI порта.
Полярность и фаза тактового сигнала
Переходы тактового сигнала регулируют сдвиг и выборку данных. SPI имеет четыре режима (0, 1, 2, 3), которые соответствуют четырем возможным конфигурациям синхронизации.
Каждая передача начинается, когда линия выбора ведомого приводится уровню логического нуля (выбор ведомого обычно является сигналом с активным низким уровнем). Точная взаимосвязь между линиями выбора ведомого, данных и тактового сигнала зависит от конфигурации полярности тактового сигнала (CPOL) и фазы тактового сигнала (CPHA).
При неинвертированной полярности тактового сигнала (то есть, тактовый сигнал находится в состоянии низкого логического уровня, когда выбор ведомого переходит на низкий логический уровень):
- Режим 0: Фаза тактового сигнала сконфигурирована таким образом, что данные выбираются по нарастающему фронту тактового импульса и сдвигаются по спадающему фронту тактового импульса. Это соответствует первой синей диаграмме тактового сигнала на рисунке выше. Обратите внимание, что данные должны быть доступны до первого нарастающего фронта тактового сигнала.
- Режим 1: Фаза тактового сигнала сконфигурирована таким образом, что данные выбираются по спадающему фронту тактового импульса и сдвигаются по нарастающему фронту тактового импульса. Это соответствует второй синей диаграмме тактового сигнала на рисунке выше.
При инвертированной полярности тактового сигнала (то есть, тактовый сигнал находится в состояние высокого логического уровня, когда выбор ведомого переходит в низкий логический уровень):
Передача данных — шина SPI
- Режим 2: Фаза тактового сигнала сконфигурирована таким образом, что данные выбираются по спадающему фронту тактового импульса и сдвигаются по нарастающему фронту тактового импульса. Это соответствует первой оранжевой диаграмме тактового сигнала на рисунке выше. Обратите внимание, что данные должны быть доступны до первого спадающего фронта тактового сигнала.
- Режим 3: Фаза тактового сигнала сконфигурирована таким образом, что данные выбираются по нарастающему фронту тактового импульса и сдвигаются по спадающему фронту тактового импульса. Это соответствует второй оранжевой диаграмме тактового сигнала на рисунке выше.
Ключевые термины
CLK Последовательный тактовый сигнал. Управляется ведущим устройством. Новый бит данных сдвигается с каждым периодом тактового сигнала. SSN Выбор ведомого (Slave Select) («N» указывает, что это сигнал с активным низким уровнем). Управляется ведущим устройством.
Активная линия выбора ведомого указывает, что ведущее устройство (мастер) передает данные или запрашивает данные от соответствующего ведомого устройства. MOSI Выход ведущего ⇒ вход ведомого (Master Out ⇒ Slave In). Данные выходят из ведущего устройства и поступают в ведомое устройство.
Линии MOSI микросхемы A подключаются к линиям MOSI микросхемы B. MISO Вход ведущего ⇐ выход ведомого (Master In ⇐ Slave Out). Данные выходят из ведомого устройства и поступают в ведущее устройство (или в другое ведомое устройство в кольцевой схеме; смотрите следующий параграф). Линии MISO микросхемы A подключаются к линиям MISO микросхемы B. CPOL Полярность тактового сигнала.
Определяет начальное логическое состояние тактового сигнала. Для более подробной информации смотрите предыдущий параграф. CPHA Фаза тактового сигнала. Определяет взаимосвязь между переходами на линиях данных и переходами на линии тактового сигнала. Для более подробной информации смотрите предыдущий параграф.
Выбор ведомого и последовательная схема
Схема с несколькими линиями выбора ведомых устройств
В стандартной структуре SPI ведущее устройство может записывать или запрашивать данные от отдельных устройств, которые используют общие линии данных путем включения устройства, то есть путем установки линии выбора ведомого соответствующего устройства в низкий логический уровень. Следует проявлять осторожность, чтобы не включить несколько ведомых устройств одновременно, так как данные, возвращаемые на ведущее устройство, будут искажены конфликтом между линиями MISO. Некоторые приложения не требуют данных, возвращаемых на ведущее устройство; в таких случаях можно обращаться к нескольким ведомым устройствам одновременно, если ведущее устройство хочет отправить одинаковые данные на несколько ведомых устройств.
В схеме с несколькими ведомыми устройствами каждое ведомое устройство требует отдельной линии выбора ведомого, идущей от ведущего устройства. Если у ведущего устройства недостаточно выводов ввода/вывода для требуемого количества ведомых устройств, расширение ввода/вывода может быть реализовано путем включения декодера/демультиплексора, например, 74HC(T)238 (PDF) (декодер/демультиплексор линий 3→8).
Последовательная схема
В данной схеме данные двигаются от одного устройства к следующему. Последнее ведомое устройство может возвращать данные в ведущее устройство.
В последовательной схеме все ведомые устройства используют одну общую линию выбора ведомого. Данные сдвигаются от ведущего устройства в первое ведомое устройство, а затем выходят из первого ведомого во второе ведомое устройство, и так далее. Данные каскадно спускаются по линии до последнего ведомого устройства в цепи, которое затем может использовать свою линию MISO для отправки данных в ведущее устройство.
Эта схема хорошо подходит для индивидуально адресуемых светодиодных лент, которые популярны во время праздников.
Заключение
SPI (последовательный периферийный интерфейс) существует уже десятки лет, и нет основания ожидать, что он уйдет в ближайшее время. Хотя I 2 C и UART могут пользоваться большей популярностью, SPI – это универсальный и простой интерфейс последовательной связи, который отлично подходит для определенных приложений.
Источник: radioprog.ru
Spi что это в телевизоре
Собственно вопрос в названии. Что хранится в SPI led Samsung?
Смею предположить.
1. на платах с внешним велтрендом там хранится прелоадер SPL (тот который инициализирует DRAM и копируя туда u-boot передаёт ему управление_). Возможно не так.
2.на платах где субмиком встроен в SOC . там хранится ПО для этого субмикома (с которого и стартует этот субмиком_). и тоже прелоадер..
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Забаненные
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
remont-aud.net
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
remont-aud.net
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Забаненные
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Статус: отсутствует
Участники
Для просмотра сообщения Вы должны быть Участником форума. Для этого Вам необходимо Зарегистрироваться и пройти Тест.
Источник: remont-aud.net
ESP32 Урок 9. SPI. FLASH память W25Q. Получение информации из микросхемы
На прошлом уроке мы научились работать с шиной SPI только на передачу данных, а сегодня мы уже попытаемся что-нибудь по данной шине принять от подключаемого устройства.
Как нельзя лучше для этой цели подойдёт микросхема FLASH-памяти семейства W25Q. Есть много других вариантов работы с шиной SPI на приём, но с данной микросхемой мы уже работали с применением контроллера STM32 и поэтому я считаю, что лучше идти уже по изученному, чем сталкиваться с кучей проблем.
Повторю некоторые характеристики данной микросхемы FLASH-памяти.
Потребляемая мощность и температурный диапазон:
- Напряжение питания 2.7…3.6 В
- Типичный потребляемый ток: 4 мА (активный режим),
- Рабочий температурный диапазон -40°C…+85°C.
Гибкая архитектура с секторами размером 4 кбайт:
- Посекторное стирание (размер каждого сектора 4 кбайт)
- Блочное стирание (32кбайт и 64 кбайт)
- Программирование от 1 до 256 байт
- До 100 тыс. циклов стирания/записи
- 20-летнее хранение данных
Максимальная частота работы микросхемы:
- 104 МГц в режиме SPI
- 208/416 МГц — Dual / Quad SPI
Есть ещё много различных возможностей, но это самые основные.
Также микросхема существует в различных корпусах, но в большинстве случаев распространён корпус SMD SO8.
Распиновка микросхемы следующая
Назначение каждого вывода:
| Номер вывода | Название | Ввод/вывод (I/O) | Назначение |
| 1 | /CS | I | Выбор чипа |
| 2 | DO (IO1) | I/O | Вывод данных (Ввод/вывод данных #1 для режимов S-SPI и D-SPI) |
| 3 | /WP (IO2) | I/O | Вход защиты записи (Ввод/вывод данных #2 для режима Q-SPI) |
| 4 | GND | Общий провод | |
| 5 | DI(IO0 ) | I/O | Ввод данных (Ввод/вывод данных #0 для режимов S-SPI и D-SPI) |
| 6 | CLK | I | Ввод тактовых импульсов |
| 7 | /HOLD or /RESET (IO3 ) | I/O | Ввод/вывод данных #3 для режима Q-SPI |
| 8 | VCC | Напряжение питания |
Согласно распиновке схема у нас получится вот такая
Следует отметить, что микросхема W25Q устроена так же как FLASH-память у stm32, то есть память у неё разбита на страницы по 256 байт, страницы объединены в секторы по 4096 байт, а секторы в блоки по 65536 байт. Организацию памяти микросхемы можно посмотреть на схеме
Перед тем как что-то записать, нужно стереть сектор (4096 байт) или блок (65536 байт). Можно стереть несколько секторов или блоков, или весь чип полностью. Во время стирания ячейки заполняются значениями 0xFF.
Каким образом организован процесс стирания, а также чтения и записи микросхемы, мы разберём в дальнейших занятиях, а сегодня наша задача — подключить микросхему к контроллеру, настроить проект для организации кода работы контроллера с микросхемой и в качестве испытания считать некоторые данные из неё.
Поэтому мы пока не будем забивать себе голову изучением всех регистров и их битов данной микросхемы W25Q, так как их там очень много, а будем их изучать по мере их использования.
Я буду использовать микросхему 25Q32FVSIG в корпусе SMD SO8, в которой 32 мегабита памяти, которую я припаял на переходник SO8-DIP, а также распаял штырьевые линейки для удобства подключения к контроллеру, получилась вот такая табуреточка
Подключим нашу микросхему к отладочной плате, также для большего контроля за передачей данных подключим логический анализатор и в результате получим получим вот такую схему
Проект урока был сделан из проекта прошлого урока с именем и назван был SPI_25Q_INFO.
Прежде, чем открыть наш проект в среде программирования, в файл Kconfig.projbuild каталога main мы добавим ещё один пункт для ножки MISO
Источник: narodstream.ru