Serial Peripheral Interface

SPI (Serial Peripheral Interface) je sériové periferní rozhraní. Používá se pro komunikaci mezi řídícími mikroprocesory a ostatními integrovanými obvody (EEPROM, A/D převodníky, displeje…). Komunikace je realizována pomocí společné sběrnice. Adresace se provádí pomocí zvláštních vodičů, které při logické nule aktivují příjem a vysílání zvoleného zařízení (piny SS nebo CS).

Rozdělení zařízení na sériové SPI sběrnici

Sběrnice SPI: jedno řídicí (master) a jedno podřízené (slave) zařízení

Master

• řídí komunikaci pomocí hodinového signálu
• určuje, se kterým zařízením na sběrnici bude komunikovat pomocí SS - Slave Select (někdy CS - Chip Select)

Slave

• vysílá podle hodinového signálu, pokud je aktivován pomocí SS/CS

Průběh komunikace

Sběrnice SPI: jedno řídicí (master) a tři podřízená (slave) zařízení

• Pro komunikaci Master nastaví log. 0 na SS zařízení, se kterým chce komunikovat.
• Pak začne generovat hodinový signál na SCLK a v té chvíli vyšlou obě zařízení svoje data, přičemž MOSI (Master Out, Slave In) je vždy Master výstup, Slave vstup a MISO (Master In, Slave Out) je Master Vstup, Slave výstup.
• Jakmile jsou data vyslána, může komunikace dále pokračovat:
  1. Master dále dodává hodinový signál, hodnota SS se nemění
  2. nebo může být ukončena: Master přestane vysílat hodinový signál a nastaví SS do log. 1.
• Délka vyslaných dat je buď 8bit (Byte) a nebo 16bit.

Polarita a fáze hodinového signálu

Časový diagram zobrazující úroveň a posun hodinového signálu

Vztah mezi hodinovým signálem a daty se určuje dvěma konfiguračními bity, které se v původní dokumentaci k SPI označují jako CPOL a CPHA. Tuto konvenci definuje firma Freescale Semiconductor (původně Motorola) ve "Freescale's SPI Block Guide" .

• CPOL = 0; klidová úroveň hodinového signálu log. 0
• CPOL = 1; klidová úroveň hod. sig. je log. 1
• CPHA = 0; hodnota je čtena při přechodu hodin z klidové do aktivní úrovně (tj. "první" hranou)
• CPHA = 1; hodnota je čtena při přechodu hodin z aktivní do klidové úrovně (tj. "druhou" hranou)

Tabulka módů říkající jakou kombinaci CPOL a CPHA sběrnice má. Tyto kódy namísto CPOL a CPHA využívají některé logické analyzátory, vývojová studia (př. Arduino IDE) nebo datasheety součástek.

Mode	CPOL	CPHA
0	0	0
1	0	1
2	1	0
3	1	1

Odkazy

Související články

• Mikroprocesor
• Integrovaný obvod
• Diskrétní součástky
• Elektronika

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Serial Peripheral Interface na Wikimedia Commons
• Externí sériové sběrnice SPI a I²C: http://www.root.cz/…