Ποια είναι η σειριακή περιφερειακή διεπαφή;

Μια σειριακή περιφερειακή διεπαφή (SPI) είναι ένα χαμηλού κόστους, τεσσάρων συρματόσχοινων, πλήρους αμφίδρομης σύγχρονης διεπαφής σειριακής επικοινωνίας που λειτουργεί σε σχέση master-slave.Η μεταφορά δεδομένων σε σειριακές συσκευές εμφανίζεται ένα bit κάθε φορά, καθιστώντας το SPI μια διεπαφή χαμηλής ταχύτητας.Χρησιμοποιείται συνήθως ως σύνδεσμος μεταξύ ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με βραδείες περιφερειακές συσκευές που έχουν πρόσβαση κατά διαστήματα.Αγωνίζεται με παράλληλες συσκευές μετάδοσης δεδομένων, αλλά καθώς η SPI αυξάνει την αποτελεσματικότητα, το πλεονέκτημα των διαμορφωτών μειώνεται.Το SPI αναφέρεται μερικές φορές ως μικροκυμάτων, αν και αυτό θεωρείται ως ένα υποσύνολο πρωτοκόλλου του SPI.

Οι μεταφορές δεδομένων με σειριακή περιφερική διεπαφή εμφανίζονται μέσω πλήρους αμφίδρομου πρωτοκόλλου.Τα δεδομένα μεταφέρονται και λαμβάνονται και στις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα.Οι εφαρμογές που χρησιμοποιούν το SPI κερδίζουν μεγάλη απόδοση σε αυτόν τον τρόπο.Μια τέτοια εφαρμογή είναι μεταξύ ενός κωδικοποιητή-decoder (κωδικοποιητής) και ενός ψηφιακού επεξεργαστή σήματος (DSP).Άλλες εφαρμογές περιλαμβάνουν αισθητήρες θερμοκρασίας και πίεσης, καθώς και μνήμη flash.

Όποτε και δύο σειριακές συσκευές περιφερικής διεπαφής επικοινωνούν, μια συσκευή αναφέρεται ως κύριος, ενώ η άλλη συσκευή είναι ο σκλάβος.Η κύρια συσκευή ξεκινά όλες τις επικοινωνίες μεταδίδοντας σήματα στη συσκευή Slave.Ένας σειριακός δίαυλος περιφερειακής διασύνδεσης μπορεί να συνδέσει πολλαπλές συσκευές σκλάβων σε έναν μόνο κύριο.με τέσσερα διαφορετικά σήματα.Το πρώτο σήμα ονομάζεται σειριακό ρολόι (SCLK), το οποίο παράγει μόνο η κύρια συσκευή.Αυτό ακολουθείται από το Master-Out Slave-in (MOSI), το Master-in Slave-Out (MISO) και το Slave Select (SSN), όπου το n είναι ο αριθμός των συσκευών σκλάβων στις οποίες συνδέεται η κύρια συσκευή.

Σε μια τυπική διαμόρφωση ενός σκλάβου, ένας μηχανικός που θέλει να χρησιμοποιήσει μια σειριακή περιφερειακή διεπαφή θα συνδέει το SCLK με μια είσοδο σκλάβων.Το MOSI μεταφέρει τότε δεδομένα από τη κύρια συσκευή στη συσκευή Slave, ενώ το MISO μεταφέρει δεδομένα από τον σκλάβο στον κύριο.Για να προσδιορίσει ποια συσκευή είναι κύρια και η οποία είναι σκλάβος, ο πρώην συνδέει το Master SSN με το Slave SSN και παράγει ένα διακριτό σήμα εισόδου/εξόδου γενικού σκοπού.

Για να συνδέσετε πολλαπλούς σκλάβους σε έναν κύριο σε μια σειριακή περιφερειακή διεπαφή, ξεχωριστά σήματα SSN συνδέονται από την κύρια συσκευή σε ξεχωριστούς σκλάβους.Για παράδειγμα, το SS1 συνδέεται με τον σκλάβο 1, το SS2 συνδέεται με τον Slave 2 και ούτω καθεξής.Παρόμοια με τη διαμόρφωση ενός σκλάβου, το SCLK συνδέεται από την κύρια συσκευή με τους πολλαπλούς σκλάβους.Το Mosi από τον Master σε σκλάβους συνδέεται, καθώς και το Miso από τους σκλάβους έως τον κύριο.