SPI总线接口

1、什么是SPI？

SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写。是 Motorola 公司推出的一

种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。

2、SPI优点

支持全双工通信

通信简单

数据传输速率块

3、缺点

没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据，所以跟IIC总线协议比较在数据

可靠性上有一定的缺陷。

4、特点

1）：高速、同步、全双工、非差分、总线式

2）：主从机通信模式

5、协议通信时序详解

1）：SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多

个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共

有的，它们是SDI(数据输入)、SDO(数据输出)、SCLK(时钟)、CS(片选)。

(1)SDO/MOSI – 主设备数据输出，从设备数据输入;

(2)SDI/MISO – 主设备数据输入，从设备数据输出;

(3)SCLK – 时钟信号，由主设备产生;

(4)CS/SS – 从设备使能信号，由主设备控制。当有多个从设备的时候，因为每个从设

备上都有一个片选引脚接入到主设备机中，当我们的主设备和某个从设备通信时将需

要将从设备对应的片选引脚电平拉低或者是拉

2014~2015学年 第一学期

《DSP原理及应用》

课 程 设 计 报 告

题 目： DSP的SPI接口 班 级： 11电子信息（1）

电气工程学院 2014年11月

《DSP原理及应用》任务书

课题名称 指导教师 执行时间 学生姓名 学号 DSP的SPI接口 陶沙 2014~2015学年第一学期 第 9 周 承担任务 系统方案设计及协调 DA转换实验 DA转换实验 DA转换实验 EEPROM存储区访问 EEPROM存储区访问 EEPROM存储区访问 论文撰写 评分 设计 要求 1完成SPI接口的DA转换实验和EEPROM存储区访问。 2完成硬件原理图，撰写课程设计说明书。

目 录

目 录.............................................................................................................................. 1 摘 要.................

2.2.2485总线接口图咻 x1会 80B共典型电路见卜讯接采用电气隔离的、半双T的、Rs-485/Rs一 422数据通"jo片:

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SPI、I2C、UART串行总线协议

串口通讯通信协议 ........................................................................................................................... 2

串口通信 ................................................................................................................................... 7

RS-232 ...................................................................................................................................... 8

SPI、I2C、UART串行总线协议

串口通讯通信协议

所谓通信协议是指通信双方的一种约定。约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方

电子与电气工程系

课程设计、专题（综合）实验报告

课题名称__串行接口IP核的设计与验证(spi)_

专 业____ 电子信息工程________ 班 级_____ 08电子1班__________ 学 号__0806012103_ 0806012104_ 姓 名___ 高江柯____吴冠雄__ ______ 成 绩________________________ 指导教师_______袁江南____________

2011年 6 月 15 日

串行接口IP核的设计与验证(SPI)

（FPGA作为主机） 一、 实验目的：

通过本实验的学习，使学生掌握使用VHDL 设计一个实用数字系统的能力，以及单片机串行接口编程等知识，训练

I2C总线接口

S3C44B0X I2C总线概述

I2C是一种双向两线制的串行数据传输标准总线。S3C44B0X RISC微处理器支持多主I2C串行接口。专用串行数据线SDA和串行时钟线SCL在总线控制器和外围设备之间传送信息，它们都连在I2C总线上。SDA和SCL线都是双向的。

在多主I2C模式下，多个S3C44B0X RISC微处理器可以从设备接收数据或传送数据到设备。启动数据传送给I2C总线的主设备也负责终止数据的传送。S3C44B0X中的I2C总线使用了标准的优先级仲裁过程。

为了控制多主I2C操作，必须为以下寄存器赋值：多主I2C控制寄存器（IICCON）、多22主IC控制/状态寄存器（IICSTAT）、多主IC Tx/Rx数据移位寄存器（IICDS）和多主I2C地址寄存器（IICADD）。

当I2C空闲时，SDA和SCL线都处于高电平。SDA由高电平到低电平的转变能够产生启动条件；当SCL在高电平保持稳定时，SDA由低电平到高电平的转变能够产生停止条件。

启动和停止条件一般由主设备产生。启动条件产生后，被放到总线上的第一个数据字节的7位地址值能够决定总线主设备所选择的从设备，第8位决定了传送的方向（读或写）。

放到SDA线上的每一

异步串行接口ASI和同步并行接口SPI

在目前的DVB-C系统设备的传输接口有两种MPEG2视频码流传输接口标准：异步串行接口ASI和同步并行接口SPI。

SPI一共有11位有用信号，每位信号差分成两个信号用来提高传输抗干扰性，在物理链接上用DB25传输，因此连线多且复杂，传输距离短，容易出现故障。但SPI是并行11位信号，处理简单且扩展性强，因此目前一般的MPEG2视频编码器的输出和视频解码器的输入都是标准的SPI接口信号。

ASI用串行传输，只需一根同轴电缆线传输，连线简单，传输距离长。根据SPI和ASI各自的优缺点，在传输信号时经常要进行SPI和ASI接口的互相转换。

1 SPI信号结构

并行传输系统SPI包括一位时钟信号、8位数据信号、一位帧同步信号和一位数据有效信号。帧同步信号对应TS包的同步字节047H，数据有效信号用来区分TS包的长度为188个字节或204个字节。当TS包长188字节时，数据有效信号一直为高电平，同时所有信号都与时钟信号保持同步。

2 ASI接口

ASI传输流可以有不同数据速率，但传输速率恒定，为270Mbps，因此ASI可以发送和接收不同速率的MPEG2数据。ASI传输系统为分层结构。

SPI(Serial Peripheral Interface)是MOTOROLA公司提出的同步串行总线方式。高速同步串行口。3～4线接口，收发独立、可同步进行. 因其硬件功能强大而被广泛应用在单片机组成的智能仪器和测控系统中。该总线大量用在与EEPROM、ADC、FRAM和显示驱动器之类的慢速外设器件通信。如果对速度要求不高,采用SPI总线模式是个不错的选择。它可以节省I/O端口,提高外设的数目和系统的性能。标准SPI总线由四根线组成：串行时钟线(SCK)、主机输入/从机输出线(MISO)。主机输出/从机输入线(MOSI)和片选信号(CS)。有的SPI接口芯片带有中断信号线或没有MOSI。

SPI总线由三条信号线组成：串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master)，其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信，当有多个从设备时，还可以增加一条从设备选择线。如果用通用IO口模拟SPI总线，必须要有一个输出口(SDO)，一个输入口(SDI)，另一个口则视实现的设备类型而定，如果要

以太网接口MII,RMII,SMII,GMII总线接口简介

所有的这些接口都从MII而来，MII是(Medium Independent Interface）的意思，是指不用考虑媒体是铜轴、光纤、电缆等，因为这些媒体处理的相关工作都有PHY或者叫做MAC的芯片完成。

MII支持10兆和100兆的操作，一个接口由14根线组成，它的支持还是比较灵活的，但是有一个缺点是因为它一个端口用的信号线太多，如果一个8端口的交换机要用到112根线，16端口就要用到224根线，到32端口的话就要用到448根线，一般按照这个接口做交换机，是不太现实的，所以现代的交换机的制作都会用到其它的一些从MII简化出来的标准，比如RMII、SMII、GMII等。

RMII是简化的MII接口，在数据的收发上它比MII接口少了一倍的信号线，所以它一般要求是50兆的总线时钟。RMII一般用在多端口的交换机，它不是每个端口安排收、发两个时钟，而是所有的数据端口公用一个时钟用于所有端口的收发，这里就节省了不少的端口数目。RMII的一个端口要求7个数据线，比MII少了一倍，所以交换机能够接入多一倍数据的端口。和MII一样，RMII支持10兆和100兆的总线接口速度。

SMII是