МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра енергетики та електротехнічних систем

РЕФЕРАТ

На тему «Інтерфейс інформаційної взаємодії електронних пристроїв Serial Peripheral Interface»

Студента 1м. курсу групи ЕТЕС 2201-1м

спеціальності 141 «Електроенергетика,

електротехніка та електромеханіка»

Дудченка Артема Вячеславовича

Перевірив: Кравченко В.О.

м.Суми, 2023

План

Вступ

1. Синхронізація в SPI

2. Послідовний периферійний інтерфейс SPІ

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

SPI (англ. Serial Peripheral Interface, SPI bus-послідовний периферійний інтерфейс, шина SPI) - послідовний Синхронний стандарт передачі даних в режимі повного дуплексу, призначений для забезпечення простого і недорогого високошвидкісного сполучення мікроконтролерів і периферії. SPI також іноді називають чотирипровідним (англ. four-wire) інтерфейсом.

На відміну від стандартного послідовного порту (англ. standard serial port), SPI є синхронним інтерфейсом, в якому будь-яка передача синхронізована із загальним тактовим сигналом, що генерується провідним пристроєм (процесором). Приймаюча (ведена) Периферія синхронізує отримання бітової послідовності з тактовим сигналом. До одного послідовного периферійного інтерфейсу ведучого пристрою-мікросхеми може приєднуватися кілька мікросхем. Ведучий пристрій вибирає ведене для передачі, активуючи сигнал "вибір кристала" (англ. chip select) на веденій мікросхемі. Периферія, не обрана процесором, не бере участі в передачі по SPI.

1. Синхронізація в spi

Частота проходження бітових інтервалів в лініях передачі даних визначається синхросигналом SCK, який генерує ведучий пристрій, ведені пристрої використовують синхросигнал для визначення моментів зміни бітів на лінії даних, при цьому ведені пристрої ніяк не можуть впливати на частоту проходження бітових інтервалів. Як в провідному пристрої, так і в веденому пристрої є лічильник імпульсів синхронізації (бітів). Лічильник у веденому пристрої дозволяє останньому визначити момент закінчення передачі пакета. Лічильник скидається при виключенні підсистеми SPI, така можливість завжди є в провідному пристрої. У веденому пристрої лічильник зазвичай скидається деактивацією інтерфейсного сигналу SS.

Так як дії ведучого і веденого пристрою тактуються одним і тим же сигналом, то до стабільності цього сигналу не пред'являється ніяких вимог, за винятком обмеження на тривалість напівперіодів, яка визначається максимальною робочою частотою більш повільного пристрою. Це дозволяє використовувати SPI в системах з нізкостабільной тактовою частотою, а також полегшує програмну емуляцію ведучого пристрою.

Передача бітів здійснюється пакетами. Довжина пакета найчастіше становить 1 байт (8 біт), хоча зустрічаються реалізації SPI з іншою довжиною пакета. Як у провідному пристрої, так і в підпорядкованому є (зазвичай програмно недоступний) лічильник імпульсів синхронізації (бітів). Лічильник у підпорядкованому пристрої дозволяє останньому визначити момент закінчення передачі пакета. Лічильник бітів скидається в нуль при вимиканні (деактивації) підсистеми SPI, така можливість завжди є в провідному пристрої. У підпорядкованому пристрої лічильник бітів зазвичай скидається деактивацією інтерфейсного сигналу SS. Передача пакета, тобто запуск генератора синхроімпульсів у провідному, зазвичай здійснюється автоматично при записі переданого байта в регістр зсуву ведучого.

Завдання частоти проходження бітів F_SCK здійснюється стандартним для послідовних інтерфейсів способом: F_SCK=F_G/DIV, де F_G постійна частота задаючого генератора SPI, значення якої наведено в технічному описі на мікросхему, DIVА-217.(Про— дільник, який може бути заданий програмно. У ряді МК DIV дільник може бути вибраний тільки з набору готових значень. Наприклад, у МК сімейства M68HC11 це одне з чотирьох значень: 2, 4, 16, 32. При номінальному значенні F_G, дорівнює 2 МГц, частота зсуву в цих МК може становити 1000, 500, або 62,5 125 кГц. В інших МК значення DIV дозволяється вибирати довільно в межах обмеженої розрядності. Сімейство мікроконтролерів ADuC70xx ця розрядність становить один байт, величина дільника може задаватись в межах від 5 до 255, що дозволяє вибрати одне з 251 значення частоти зрушень в межах від 3482 до 81,2 кГц.

Оскільки дії на ведучому і веденому пристроях тактируются одним і тим же сигналом SCK, до стабільності частоти цього сигналу не пред'являється ніяких вимог (за винятком обмеження зверху на тривалості напівперіодів, визначається максимальною робочою частотою понад повільного абонента). Це дозволяє використовувати SPI в системах з низкостабильной частотою тактирования (тактовий генератор без кварцової стабілізації, з времязадающей RCцепью), а також істотно полегшує програмну емуляцію провідного пристрою. Більш того, при програмної емуляції цілком допустимо припиняти передачу «в середині» байта, якщо це допускає ведений пристрій.