所谓spi(serial peripheral interface),即串行外设接口。它是一种高速、全双工的数据通信总线,并且在芯片的管脚只占有4根线,节省了芯片的管脚,同时极大的方便了pcb的布局。正是由于这种简单、易用的特性,如今越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如我们经常使用的adc芯片。
目前,市面上绝大多数的adc(模数转换器)芯片都内嵌专用的spi配置接口,通过配置其spi接口可以对adc内部的控制寄存器进行读、写操作,从而灵活的使用adc芯片的各种功能。甚至对于某些adc来说,如果不事先对其进行正确、有效的配置,则该adc无法正常工作。
用于adc配置的spi接口分为4线模式(例如analog device的ad9639)和3线模式(analog device的ad9249)。对于4线模式来说,它有4根信号线,分别为:sdi(serial data in)、sdo(serial data out)、sclk(serial clock)以及cs(chip select)。3线模式与4线模式的不同之处在于sdi与sdo信号合并,称为sdio。另外,某些adc的三线模式较为简单,sdio只用做输入端口sdi(例如德州仪器的ads5281芯片),没有sdo的功能,实现起来较为简单。
4线模式:
1.sdi—串行数据从fpga输出,进入adc;
2.sdo—串行数据从adc输出,进入fpga;
3.sclk—时钟信号从fpga输出,进入adc;
4.cs—adc使能信号从fpga输出,进入adc;
3线模式:
1.sdio—当进行读操作时,sdio作为输出口sdo,串行数据从adc输出,进入fpga;当进行写操作时,sdio作为输入口sdi,串行数据从fpga输出,进入adc;
2.sclk—时钟信号从fpga输出,进入adc;
3.cs—adc使能信号从fpga输出,进入adc;
3线模式和4线模式相比,表面上看只是少了1根信号线,实际上在读写操作时,涉及到了adc端与fpga端的sdio接口的三态转换控制,这点需要大家特别注意。
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