可控制多外设的SPI/I²C总线

摘要：本应用笔记对两种模拟IC中常用的串行、数字接口(SPI™或3线、I²C或2线)进行了比较，每种接口在不同的设计中都表现出其优点和缺点，具体取决于数据速率、可提供的设计空间以及噪声环境等。本应用笔记给出了两种接口的区别，并举例详细说明了这些观点。

Oct 17, 2007

摘要：本应用笔记对两种模拟IC中常用的串行、数字接口(SPI 或3 线、IC 或2 线) 进行了比较，每种接口在不同的设计中都表现出其优
点和缺点，具体取决于数据速率、可提供的设计空间以及噪声环境等。本应用笔记给出了两种接口的区别，并举例详细说明了这些观
点。


引言
虽然现实世界中的信号都是模拟信号，但是现在越来越多的模拟IC采用数字接口进行通信。串行接口的数据通信介于主机( 提供串行时
钟) 和从机/外设之间。目前，大多数微控制器提供SPI (3 线) 和IC (2 线) 接口，用于发送、接收数据。微处理器通过几条总线控制周边的
设备，比如：模/ 数转换器(ADC) 、数/ 模转换器(DAC) 、智能电池、端口扩展、EEPROM 以及温度传感器。与通过并口传输数据不同的
是：串行接口通过2 条、3 条或4 条数据/时钟总线连续传输数据。虽然并行接口具有传输速度快的特点，但是串行接口占用较少的控制和
数据线。


串行接口的基础知识
串行接口有三种：3 线、2 线和单线。本文主要讨论3 线和2 线串行接口。串行外设接口(SPI)、队列串行外设接
口(QSPI)和MICROWIRE ( 或MICROWIRE PLUS) 接口标准均采用3 线接口。芯片间总线(IC)和系统管理总线(SMBus) 均为2 线
接口。这些串行接口拥有各自的优点和缺点，如表1所示。

3线接口
3 线接口使用片选线( 低电平有效CS 或SS)、时钟线(SCLK) 和数据输入/主机输出线(DIN或MOSI) 。3 线接口有时也包括一条数据输出/ 主
机输入线(DOUT 或MISO) ，这时也叫做4 线接口。为了叙述的简便，本文将3 线接口和4 线接口统称为3 线接口。

3 线接口可以以更高的时钟频率工作，并且不需要上拉电阻。SPI/QSPI和MICROWIRE 接口都可