Интерфейс SPI презентация

Интерфейс SPI
Соединение
SPI-устройств
SPI – Serial Peripheral Interface
MOSI – Master Output Slave Input
MISO – Master Input Slave Output
SCK – Serial ClocK

Пространственная адресация
SPI-устройств с посредством дешифратора
Интерфейс SPI

Интерфейс SPI
Основные характеристики SPI
– тип последовательный
– ТТЛ-уровни представления отдельных битов посылки: уровень логического нуля 0 В (0 В … 2,3 В), логической единицы 5 В (2,7 В … 5 В)

Интерфейс SPI
Основные характеристики SPI
– интерфейс синхронный;
– протокол гибкий;
– интерфейс двунаправленный (полнодуплексный);
– расстояние связи до 10 м

Интерфейс SPI
Осциллограммы взаимодействия

Интерфейс SPI
Вариация осциллограмм взаимодействия

Интерфейс SPI
Основное событие в SPI
завершение передачи/ приёма данного → единственный бит состояния – бит SPIF

Интерфейс SPI
Внешнее соединение ведущего и ведомого
Тактирование осуществляется ведущим!!!

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI
SPCR (SPI Control Register) – регистр настройки и управления SPI (биты устанавливаются и сбрасываются программно)
SPIE (SPI Interrupt Enable) – разрешение прерывания SPI: 0 – прерывание маскировано (запрещено), 1 – прерывание немаскировано (разрешено)
SPE (SPI Enable) – включение SPI как модуля микроконтроллера: 0 – выключен, 1 – включен
DORD (Data ORDer) – направление передачи битов данных: 0 – от старшего к младшему (MSB), 1 – от младшего к старшему (LSB)

Интерфейс SPI
MSTR (MaSTeR) – включение режима «ведущего»:
0 – режим «ведущего» выключен, 1 – режим «ведущего» включен
CPOL (Clock POLarity) – уровень (полярность) линии SCK синхронизации в состоянии ожидания, т.е. во время паузы между приёмопередачей: 0 – низкий, 1 – высокий

Интерфейс SPI
SPCR (SPI Control Register) – регистр настройки и управления SPI (биты устанавливаются и сбрасываются программно)
CPHA (Clock PHAse) – фаза синхронизации, т.е. фаза установки или выборки бита данных

Интерфейс SPI
SPR[1:0]
(SPI PRescaler) – выбор частоты синхронизации SPI (совместно с битом SPI2X регистра SPSR)

Интерфейс SPI
SPSR (SPI Status Register) – регистр состояния SPI (биты устанавливаются и сбрасываются аппаратно, за исключением бита SPI2X)
SPIF (SPI Interrupt Flag) – флаг прерывания SPI, устанавливающийся по завершении приёмопередачи данного; флаг сбрасывается в момент чтения регистра статуса
WCOL (Write COLlision) – флаг повторной записи, устанавливающийся в случае записи нового данного в регистр SPI во время незавершённой передачи; бит сбрасывается после чтения регистра статуса
SPI2X – бит удвоения скорости приёмопередачи

Интерфейс SPI
SPDR (SPI Data Register) – регистр данных SPI (биты устанавливаются и сбрасываются программно)
Режимы передачи данных

Интерфейс SPI
Функциональная схема интерфейса SPI

Интерфейс SPI
Применение SPI в сдвиговых регистрах ввода-вывода
HC595 – сдвиговый регистр вывода

Интерфейс SPI
Демонстрационное видео моделирования работы выходного регистра сдвига HC595

Интерфейс SPI
Осциллограммы взаимодействия
CPOL = 0 CPHA = 0

Интерфейс SPI
Демонстрационное видео применения сдвигового регистра в дисплее

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI

Интерфейс SPI
Применение SPI в сдвиговых регистрах ввода-вывода
HC165 – сдвиговый регистр ввода

Интерфейс SPI
Применение SPI в сдвиговых регистрах ввода-вывода
Таблица функций сдвигового регистра ввода HC165