Cov hauv paus ntawm SPI Kev Sib Tham PROTOCOL: 13 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:28

Thaum koj txuas lub microcontroller mus rau lub sensor, tso saib, lossis lwm yam qauv, koj puas tau xav txog yuav ua li cas ob lub cuab yeej sib tham sib tham? Lawv hais li cas tiag? Lawv muaj peev xwm to taub ib leeg li cas?

Kev sib txuas lus ntawm cov khoom siv hluav taws xob zoo li kev sib txuas lus ntawm tib neeg. Ob tog yuav tsum hais tib yam lus. Hauv tshuab hluav taws xob, cov lus no hu ua cov txheej txheem kev sib txuas lus. Hmoov zoo rau peb, tsuas muaj qee qhov kev sib txuas lus peb yuav tsum paub thaum tsim cov phiaj xwm DIY hluav taws xob feem ntau. Hauv kab lus ntawm kab lus no, peb yuav tham txog cov hauv paus ntawm peb txoj kev sib tham feem ntau: Serial Peripheral Interface (SPI), Inter-Integrated Circuit (I2C), thiab Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART) tsav kev sib txuas lus. Ua ntej, peb yuav pib nrog qee lub hauv paus ntsiab lus hais txog kev sib tham hauv tshuab hluav taws xob, tom qab ntawd piav qhia ntxaws tias SPI ua haujlwm li cas. Hauv kab lus tom ntej, peb yuav tham txog UART kev sib txuas lus, thiab hauv kab lus thib peb, peb yuav dhia mus rau I2C. SPI, I2C, thiab UART yog qeeb qeeb me ntsis raws li cov txheej txheem xws li USB, ethernet, Bluetooth, thiab WiFi, tab sis lawv yooj yim dua thiab siv tsawg dua kho vajtse thiab cov peev txheej. SPI, I2C, thiab UART yog qhov zoo tshaj plaws rau kev sib txuas lus ntawm microcontrollers thiab nruab nrab ntawm microcontrollers thiab sensors uas qhov loj ntawm cov ntaub ntawv ceev ceev loj tsis tas yuav hloov pauv.

Kauj Ruam 1: SERIAL VS. PARALLEL COMMUNICATION

Cov cuab yeej hluav taws xob sib tham sib tham los ntawm kev xa cov khoom me me los ntawm cov xov hlau txuas nrog lub cev sib txuas ntawm cov khoom siv. Me ntsis zoo li tsab ntawv hauv ib lo lus, tshwj tsis yog hloov 26 tsiaj ntawv (hauv cov ntawv Askiv), me ntsis yog binary thiab tuaj yeem tsuas yog 1 lossis 0. Cov khoom tau hloov pauv los ntawm ib lub cuab yeej mus rau lwm qhov los ntawm kev hloov pauv sai. Hauv qhov system ua haujlwm ntawm 5 V, 0 ntsis tau sib tham raws li luv luv ntawm 0 V, thiab 1 ntsis tau sib tham los ntawm lub plawv dhia luv ntawm 5 V.

Cov khoom ntawm cov ntaub ntawv tuaj yeem sib kis tau hauv ib qho lossis ib daim ntawv. Hauv kev sib txuas lus sib txuas, cov khoom ntawm cov ntaub ntawv raug xa tag nrho tib lub sijhawm, txhua tus los ntawm cov xov hlau sib cais. Daim duab hauv qab no qhia pom kev sib kis ntawm tsab ntawv "C" hauv binary (01000011):

Kauj ruam 2:

Hauv kev sib txuas lus hauv xov tooj, cov khoom raug xa ib tus los ntawm ib tus xaim. Daim duab hauv qab no qhia pom qhov kis ntawm tsab ntawv "C" hauv binary (01000011):

Kauj ruam 3:

Kauj Ruam 4: QHOV TSEEB RAU SPI Kev Sib Tham

SPI yog cov txheej txheem kev sib txuas lus siv los ntawm ntau yam khoom siv sib txawv. Piv txwv li, daim npav SD daim npav, RFID daim npav nyeem ntawv tus qauv, thiab 2.4 GHz wireless transmitter/receivers txhua tus siv SPI txhawm rau sib txuas lus nrog microcontrollers.

Ib qhov txiaj ntsig tshwj xeeb ntawm SPI yog qhov tseeb tias cov ntaub ntawv tuaj yeem hloov pauv yam tsis muaj kev cuam tshuam. Txhua tus lej ntawm cov khoom tuaj yeem xa lossis tau txais hauv cov dej txuas mus tas li. Nrog I2C thiab UART, cov ntaub ntawv raug xa hauv pob, txwv rau qee qhov tshwj xeeb ntawm cov khoom. Pib thiab nres cov xwm txheej piav qhia qhov pib thiab xaus ntawm txhua pob ntawv, yog li cov ntaub ntawv raug cuam tshuam thaum lub sijhawm xa mus. Cov cuab yeej sib txuas lus ntawm SPI nyob hauv tus tswv-qhev kev sib raug zoo. Tus tswv yog tus tswj lub cuab yeej (feem ntau yog lub microcontroller), thaum tus qhev (feem ntau yog lub ntsuas pa, tso saib, lossis cim xeeb nti) siv kev qhia los ntawm tus tswv. Kev teeb tsa yooj yim tshaj plaws ntawm SPI yog tus tswv ib leeg, ib tus qhev ua haujlwm, tab sis ib tus tswv tuaj yeem tswj tau ntau dua ib tus qhev (ntau ntxiv hauv qab no).

Kauj ruam 5:

Kauj Ruam 6:

MOSI (Master Output/Slave Input) - Kab rau tus tswv xa cov ntaub ntawv mus rau tus qhev.

MISO (Master Input/Slave Output) - Kab rau tus qhev xa cov ntaub ntawv mus rau tus tswv.

SCLK (Clock) - Kab rau lub moos teeb liab.

SS/CS (Slave Select/Chip Select) - Kab rau tus tswv los xaiv tus qhev twg xa cov ntaub ntawv mus rau

Kauj ruam 7:

*Hauv kev coj ua, tus lej ntawm cov qhev raug txwv los ntawm lub peev xwm ua haujlwm ntawm lub kaw lus, uas txo qhov peev xwm ntawm tus tswv kom hloov pauv ntawm qib hluav taws xob.

Kauj Ruam 8: YUAV UA LI CAS SPI Ua Haujlwm

QHOV CHAW

Lub moos teeb liab synchronizes cov txiaj ntsig ntawm cov ntaub ntawv los ntawm tus tswv mus rau qhov piv txwv ntawm cov khoom los ntawm tus qhev. Ib qho ntawm cov ntaub ntawv raug pauv hauv txhua lub voj voog, yog li qhov nrawm ntawm cov ntaub ntawv hloov pauv tau txiav txim siab los ntawm qhov zaus ntawm lub moos teeb liab. SPI kev sib txuas lus ib txwm pib los ntawm tus tswv txij li tus tswv teeb tsa thiab tsim lub moos teeb liab.

Ib qho kev sib txuas lus raws txheej txheem uas cov khoom siv sib qhia lub moos teeb liab yog hu ua synchronous. SPI yog cov txheej txheem sib txuas lus sib txuas. Kuj tseem muaj cov txheej txheem asynchronous uas tsis siv lub moos teeb liab. Piv txwv li, hauv UART kev sib txuas lus, ob tog tau teeb tsa ua ntej teeb tsa tus nqi uas hais txog qhov nrawm thiab sijhawm ntawm cov ntaub ntawv xa mus.

Lub moos teeb liab hauv SPI tuaj yeem hloov kho siv cov yam ntxwv ntawm lub moos polarity thiab moos theem. Ob lub zog no ua haujlwm ua ke txhawm rau txheeb xyuas thaum cov khoom raug tso tawm thiab thaum twg lawv raug piv txwv. Lub moos polarity tuaj yeem teeb tsa los ntawm tus tswv kom tso cai rau cov khoom kom raug tso tawm thiab piv txwv ntawm qhov nce lossis poob ntawm lub voj voog moos. Lub sijhawm moos tuaj yeem teeb tsa rau kev tso tawm thiab ua piv txwv kom tshwm sim ntawm thawj ntug lossis ob ntug ntawm lub voj voog moos, tsis hais seb nws puas nce lossis poob.

QHIA SELECT

Tus tswv tuaj yeem xaiv tus qhev twg nws xav tham nrog los ntawm teeb tsa tus qhev tus CS/SS kab mus rau qib qis. Hauv qhov tsis ua haujlwm, lub xeev tsis sib kis, tus qhev xaiv kab tau khaws cia ntawm qib siab. Ntau tus CS/SS tus pin tuaj yeem muaj nyob rau ntawm tus tswv, uas tso cai rau ntau tus qhev kom tau xaim txuas ua ke. Yog tias tsuas muaj ib tus lej CS/SS nyob, muaj ntau tus qhev tuaj yeem txuas rau tus tswv los ntawm daisy-saw.

MULTIPLE SLAVES SPI

tuaj yeem teeb tsa los ua haujlwm nrog ib tus tswv thiab ib tus qhev, thiab nws tuaj yeem teeb tsa nrog ntau tus qhev tswj los ntawm ib tus tswv. Muaj ob txoj hauv kev los txuas ntau tus qhev rau tus tswv. Yog tias tus tswv muaj ntau tus qhev xaiv tus pin, cov qhev tuaj yeem xaim ua ke zoo li no:

Kauj ruam 9:

Kauj ruam 10:

MOSI thiab MISO

Tus tswv xa cov ntaub ntawv mus rau tus qhev me ntsis ntawm qhov me me, hauv ntu los ntawm kab MOSI. Tus qhev tau txais cov ntaub ntawv xa los ntawm tus tswv ntawm MOSI tus pin. Cov ntaub ntawv xa los ntawm tus tswv mus rau tus qhev feem ntau xa nrog qhov tseem ceeb me ntsis ua ntej. Tus qhev tseem tuaj yeem xa cov ntaub ntawv rov qab mus rau tus tswv los ntawm kab MISO hauv kab ntawv. Cov ntaub ntawv xa los ntawm tus qhev rov qab mus rau tus tswv feem ntau xa nrog qhov tsawg kawg tseem ceeb me ntsis ua ntej. Cov Kauj Ruam Ntawm SPI DATA TRANSMISSION 1. Tus tswv tso tawm lub moos teeb liab:

Kauj ruam 11:

Yog tias tsuas muaj ib tus qhev xaiv tus pin, cov qhev tuaj yeem ua daisy-saw zoo li no:

Kauj ruam 12:

MOSI thiab MISO

Tus tswv xa cov ntaub ntawv mus rau tus qhev me ntsis me ntsis, hauv xov tooj los ntawm kab MOSI. Tus qhev tau txais cov ntaub ntawv xa los ntawm tus tswv ntawm MOSI tus pin. Cov ntaub ntawv xa los ntawm tus tswv mus rau tus qhev feem ntau xa nrog qhov tseem ceeb me ntsis ua ntej.

Tus qhev tseem tuaj yeem xa cov ntaub ntawv rov qab mus rau tus tswv los ntawm kab MISO hauv kab ntawv. Cov ntaub ntawv xa los ntawm tus qhev rov qab mus rau tus tswv feem ntau xa nrog qhov tsawg kawg tseem ceeb me ntsis ua ntej.

Cov Kauj Ruam Ntawm SPI DATA TRANSMISSION

*Nco cov duab tau teev tseg Oboe koj tuaj yeem yooj yim sib txawv

1. Tus tswv tso lub moos teeb liab:

2. Tus tswv hloov tus SS/CS tus pin mus rau lub xeev qhov hluav taws xob qis, uas ua rau tus qhev:

3. Tus tswv xa cov ntaub ntawv ib ntus rau tus qhev raws txoj kab MOSI. Tus qhev nyeem cov khoom thaum lawv tau txais:

4. Yog xav tau cov lus teb, tus qhev rov qab xa cov ntaub ntawv ib zaug rau tus tswv raws txoj kab MISO. Tus tswv nyeem cov khoom raws li lawv tau txais:

Kauj Ruam 13: ADVANTAGES AND DISADVANTAGES OF SPI

Muaj qee qhov zoo thiab qhov tsis zoo rau siv SPI, thiab yog tias xaiv qhov sib txawv ntawm cov txheej txheem kev sib txuas lus, koj yuav tsum paub thaum siv SPI raws li qhov xav tau ntawm koj qhov haujlwm:

ADVANTAGES

Tsis muaj pib thiab nres cov khoom, yog li cov ntaub ntawv tuaj yeem txuas ntxiv tsis muaj kev cuam tshuam Tsis muaj teeb meem quab yuam hais qhov system zoo li I2C Cov ntaub ntawv hloov pauv ntau dua li I2C (yuav luag ob zaug sai dua) cais MISO thiab MOSI kab, yog li cov ntaub ntawv tuaj yeem xa thiab tau txais ntawm tib yam sij hawm

QHOV TSEEB

Siv plaub lub xov hlau (I2C thiab UARTs siv ob) Tsis muaj kev lees paub tias cov ntaub ntawv tau ua tiav (I2C muaj qhov no) Tsis muaj daim ntawv yuam kev kuaj xyuas zoo li qhov sib luag me ntsis hauv UART Tsuas tso cai rau ib tus tswv vam tias tsab xov xwm no tau muab rau koj nkag siab zoo dua ntawm SPI. Txuas ntxiv mus rau ntu ob ntawm kab ntawv no kom kawm paub txog UART kev sib txuas lus, lossis rau ntu peb qhov uas peb tham txog I2C raws tu qauv.

Yog tias koj muaj lus nug, thov hu rau nws hauv kab lus, peb nyob ntawm no los pab. Thiab nco ntsoov ua raws

Hais txog: M. Junaid