數(shù)字接口系列文章之SPI總線

　　除設(shè)置時(shí)鐘頻率之外，主節(jié)點(diǎn)還會(huì)配置相對(duì)于數(shù)據(jù)的時(shí)鐘極性和時(shí)鐘相位。這兩個(gè)選項(xiàng)分別稱作 CPOL 和 CPHA，能夠允許時(shí)鐘信號(hào)實(shí)現(xiàn) 180 度相移且數(shù)據(jù)延遲半個(gè)時(shí)鐘周期。圖 3 顯示了相應(yīng)的時(shí)序圖。

　　圖 3 時(shí)鐘極性和相位的時(shí)序圖

　　CPOL = 0 時(shí)，時(shí)鐘在邏輯 0 處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK 的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　CPOL = 1時(shí)，時(shí)鐘在邏輯高電平處空閑：

　　*如果 CPHA = 0，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK的下降沿上讀取，在上升沿上變化。

　　*如果 CPHA = 1，數(shù)據(jù)會(huì)在 SCK 的上升沿上讀取，在下降沿上變化。

　　在 SPI 中，主節(jié)點(diǎn)可以與單個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。在使用單個(gè)從節(jié)點(diǎn)的情況下，從選擇信號(hào)可以關(guān)聯(lián)到從設(shè)備的本地接地電位以允許永久接入。對(duì)于使用多個(gè)從節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用，可能有兩種結(jié)構(gòu)：獨(dú)立和菊花鏈?zhǔn)綇墓?jié)點(diǎn)（請(qǐng)參見(jiàn)圖 4）。

　　圖 4 主節(jié)點(diǎn)與獨(dú)立從節(jié)點(diǎn)（左）以及菊花鏈?zhǔn)綇墓?jié)點(diǎn)（右）進(jìn)行通信

　　從節(jié)點(diǎn)獨(dú)立尋址時(shí)，主節(jié)點(diǎn)必須提供多個(gè)從選擇信號(hào)。該結(jié)構(gòu)一般用在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，其中的多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 都必須單獨(dú)接入。

　　菊花鏈?zhǔn)綇墓?jié)點(diǎn)需要主節(jié)點(diǎn)提供唯一的從選擇信號(hào)，因此該結(jié)構(gòu)要求同時(shí)啟用所有從節(jié)點(diǎn)，以確保菊花鏈內(nèi)通過(guò)所有移位寄存器的數(shù)據(jù)流不會(huì)中斷。典型的應(yīng)用為工業(yè)級(jí) I/O 模塊中的級(jí)聯(lián)多通道輸入串行器和輸出驅(qū)動(dòng)器。