关于I2C和SPI总线协议

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1、关于I2C和SPI总线协议ncvsspi现今，在低端数字通信应用领域，我们随处可见IIC(Inter-IntegratedCircuit)和SPI(SerialPeripheralInterface)的身影。原因是这两种通信协议非常适合近距离低速芯片间通信。Philips(forIIC)和Motorola(forSPI)出于不同背景和市场需求制定了这两种标准通信协议。为了节省微控制器的引脚和和额外的逻辑芯片，使印刷电路板更简单，成本更低，1982年荷兰的Philips实验室开发了4Inter-Integ

2、ratedCircuit9,IIC或IIC,一种只使用二根线接连所有外围芯片的总线

3、办议。最初的标准定义总线速度为100kbpso经历几次修订，主要是1995年的400kbps,1998的3.4Mbps。SPI总线首次推出是在1979年，Motorola公司将SPI总线集成在他们第一支改自6800()微处理器的微控制器芯片上。SPI总线是微控制器四线的外部总线(相对于内部总线)。与IIC不同，SPI没有明文标准，只是一种事实标准，对通信操作的实现只作一般的抽彖描述，芯片厂商与驱动开发者通过datashe

4、ets和applicationnotes沟通实现上的细节。SPI对于有经验的数字电子工程师來说，用SPI互联两支数字设备是相当直观的。SPI是种四根信号线协议(如图)：Figure1:TwoSPIbussestopologies・TheupperfigureshowsaSPImasterconnectedtoasingleslave(point-to-pointtopology).ThelowerfigureshowsaSPImasterconnectedtomultipleslaves.SPIMast

5、er69CLKMOSIMISOS3*SCLK*M09-MISO*S3cSRMasterSCLKMOSMISO帥552553•SCLK*M09-MI9O♦ssSPISlaveySCLKMOSMISOOSPISlaveSCLKM09MISOSSSPISlave§SCLK:SerialClock(outputfrommaster);§MOSI;SIMO:MasterOutput,Slavelnput(outputfrommaster)；§MISO;SOMI:MasterInput,SlaveOutput(ou

6、tputfromslave);§SS:SlaveSelect(activelow,outputfrommaster).SPI是［单主设备(single-master)］通信协议，这意味着总线中的只有一支屮心设备能发起通信。当SPI主设备想读/写［从设备］时，它首先拉低［从设备］对应的SS线(SS是低电平有效)，接着开始发送工作脉冲到时钟线上，在相应的脉冲时间上，［主设备］把信号发到MOSI实现“写”，同时可对MISO采样而实现“读",如下图:SCLKss#MOSIMISOAwwi/mn__'•»••••

7、IIIIIIII•I•••I••IIII・0■•IIIIIIII/■IIIIIIII/II・■■■I•f—"I111111Figure2:AsimpleSPIcommunication.DatabitsonMOSIandMISOtoggleontheSCLKfallingedgeandaresampledontheSCLKrisingedge.TheSPImodedefineswhichSCLKedgeisusedfortogglingdataandwhichSCLKedgeisusedforsampl

8、ingdata.SPI有四种操作模式——模式0、模式1、模式2和模式3,它们的区别是定义了在时钟脉冲的哪条边沿转换(toggles)输出信号，哪条边沿采样输入信号，还有时钟脉冲的稳定电平值(就是时钟信号无效时是高还是低)。每种模式由一对参数刻画，它们称为时钟极(clockpolarity)CPOL与时钟期(clockphase)CPHAoModeOCPOL-0CPHAa0TogglingedgeIKSamplingedgeSLCKidlelevellowTogglingedgeI曲2L

9、CPOL-1I1

10、CPHA«0IIISamplingedgeSLCKIdlelevelhighSamplingedgeTogglingedgeMode3CPOL=1—CPHA・1TogglingedgeMode1CPOL・0CPHA・1SLCKIdlelevellowSLCKidlelevelhighFigur*3:SPImodesoredefinedwiththeparanwttrtCPOL*■dockpolarityandCPHA*■clockphas*