پروتکل SPI چیست ؟

با سلام خدمت شما دوستان عزیز و همراهان همیشگی شبکه کالا ، امروز میخواهیم درباره پروتکل SPI صحبت کنیم. یک پیوند داده سریال هماهنگ است که توسط کمپانی موتورولا نامگذاری شده و در حالت کاملا دوطرفه فعالیت می‌کند.
این نوع ارتباط در فاصله‌های کوتاه و دارای تنها یک رئیس مانند سامانه‌های نهفته، حسگرها و کارت‌های SD کاربرد دارد. که مخفف کلمه آن (Serial Peripheral Interface)است. با هم به تشریح این موضوع در شبکه کالا می پردازیم.

درباره پروتکل SPI :

در ارتباط بین دستگاه های الکترونیکی، ارتباط بین آن ها لازم است که دو طرف زبان یا منظور یکدیگر را متوجه شوند. در الکترونیک این زبان مشترک بین دستگاه ها پروتکل نامیده می شود.

در واقع پروتکل ها، قرار داد هایی هستند که بین دو دستگاه در مورد نوع انتقال دیتا یا داده وجود دارند مثل سرعت انتقال، تعداد خطوط انتقال است.

یکی از انواع این پروتکل ها، پروتکل SPI است که برای ارتباط بین دو یا چند دستگاه استفاده می شود. در این نوع ارتباط یک دستگاه به عنوان واحد و دستگاه های دیگر به عنوان مصرف کننده شناخته می شوند.

دستگاه های واحد که عمدتا یک میکروکنترلر هستند وظیفه کنترل ارتباط و دیتا یا داده یا اطلاعات منتقل شده را دارد در حالی که مصرف کننده ها که معمولا انواع سنسور ها، نمایشگر ها و آیسی های حافظه هستند از مرکزی واحد دستور می گیرند.

در پروتکل SPI چهار خط انتقال بین مرکز واحد و هر یک از مصرف کننده ها وجود دارند که هر یک وظیفه خاصی را بر عهده دارند

گاهی برای جداسازی SPI از گذرگاه‌های سریال ۳ سیمه، دو سیمه و یک سیمه، به آن گذرگاه سریال ۴ سیمه نیز می‌گویند.

انواع سیگنال های منطقی SPI :

1. سیگنال SCLK :  سریال یا پالس ساعت
2. سیگنال MOSI : خروجی مرکز واحد
3. سگنال MISO : ورودی مصرف کننده
4. سیگنال SS : انتخاب مصرف کننده

این پورت‌ها به نام‌های زیر نیز شناخته می‌شوند:

MOSI: SIMO, SDO, DO, DOUT, SI, MTSR

MISO: SOMI, SDI, DI, DIN, SO, MRST

SS: nCS, CS, CSB, CSN, nSS, STE, SYNC

SCLK: SCK, CLK

سیگنال Chip Select کمتر به صورت Active High دیده می‌شود و در این صورت نشانه‌گذاری پایه‌ها آن را مشخص می‌کند.

مثل CS یا SS به جای nCS و nSS، به سطح منطقی گفته می‌شود. سیگنال انتخاب مصرف کننده به جای آدرس دهی استفاده می‌شود.

کاربرد پروتکل SPI :

اگر یک مصرف کننده بخواهد از دستگاهی استفاده کند، ممکن است سیگنال SS روی حالت منطقی پایین ثابت باشد. بعضی از مصرف کننده ها به لبه ی سقوط سیگنال انتخاب قطعه نیاز دارند تا فعالیت خود را شروع کنند.

تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال را با تبدیل high به low شروع می‌کند. برای کار با چند دستگاه باید از خط‌های SS مستقل برای هر کدام انتخاب کرد.

بیشتر دستگاه‌های مصرف کننده خروجی‌های سه حالته هستند که باعث می‌شود تا هنگامی که قطعه انتخاب نشده پین MISO روی حالت امپدانس بالا قرار بگیرد و از مدار حذف یا قطع شوند.

سیستم هایی که دارای خروجی‌های سه حالته نیستند برای استفاده هم‌زمان با چند مصرف کننده دیگر مناسب نیستند و دستگاه واحد فقط باید به یکی از آن‌ها وصل شده باشد.

شبکه کالا