Giao diện ngoại vi nối tiếp là gì?

Giao diện ngoại vi nối tiếp (SPI) là giao diện luồng dữ liệu liên lạc nối tiếp đồng bộ hoàn toàn, bốn dây, toàn diện hoạt động trong mối quan hệ nô lệ chính.Chuyển dữ liệu trong các thiết bị nối tiếp xảy ra mỗi lần một bit, làm cho SPI trở thành giao diện tốc độ thấp.Nó thường được sử dụng như một liên kết giữa các mạch tích hợp với các thiết bị ngoại vi chậm trên bo mạch được truy cập không liên tục.Nó cạnh tranh với các thiết bị truyền dữ liệu song song, nhưng khi SPI tăng hiệu quả, lợi thế của các công cụ định dạng bị giảm.SPI đôi khi được gọi là Microwire, mặc dù đây được coi là một giao thức tập hợp con của SPI.Chuyển dữ liệu bởi một giao diện ngoại vi nối tiếp xảy ra thông qua giao thức hoàn toàn được bảo vệ.Dữ liệu được truyền và nhận theo cả hai hướng cùng một lúc.Các ứng dụng sử dụng SPI đạt được nhiều hiệu quả trong chế độ này;Một ứng dụng như vậy là giữa bộ phân giải mã hóa (codec) và bộ xử lý tín hiệu số (DSP).Các ứng dụng khác bao gồm các cảm biến nhiệt độ và áp suất, cũng như bộ nhớ flash. Bất cứ khi nào hai thiết bị giao diện ngoại vi nối tiếp giao tiếp, một thiết bị được gọi là chủ, trong khi thiết bị khác là nô lệ.Thiết bị chính bắt đầu tất cả các thông tin liên lạc bằng cách truyền tín hiệu đến thiết bị nô lệ.Một bus giao diện ngoại vi nối tiếp có thể kết nối nhiều thiết bị nô lệ với một chủ.với bốn tín hiệu khác nhau.Tín hiệu đầu tiên được gọi là đồng hồ nối tiếp (SCLK), chỉ có thiết bị chính tạo ra.Tiếp theo là Slave-In (MOSI), Slave-Out (MISO) và Slave Select (SSN), trong đó n là số lượng thiết bị nô lệ mà thiết bị chính được kết nối.Trong một cấu hình nô lệ đơn điển hình, một kỹ sư đang tìm cách sử dụng giao diện ngoại vi nối tiếp sẽ kết nối SCLK với đầu vào thiết bị nô lệ.Mosi sau đó mang dữ liệu từ thiết bị chính đến thiết bị nô lệ trong khi MISO chuyển dữ liệu từ nô lệ sang chủ.Để xác định thiết bị nào là Master và ai là nô lệ, trước đây kết nối Master SSN với SSN nô lệ và tạo tín hiệu đầu vào/đầu ra riêng biệt có mục đích chung.Để kết nối nhiều nô lệ với một chủ trong giao diện ngoại vi nối tiếp, các tín hiệu SSN riêng biệt được kết nối từ thiết bị chính với các nô lệ riêng biệt.Ví dụ, SS1 được kết nối với Slave 1, SS2 được kết nối với Slave 2, v.v.Tương tự như cấu hình đơn lẻ, SCLK được kết nối từ thiết bị chính với nhiều nô lệ.Mosi từ chủ nhân đến nô lệ được kết nối, cũng như miso từ nô lệ đến chủ.