SPI器件的菊链配置

摘要：在一个主机和多个从器件的典型SPI系统中，通常采用专门的片选信号来寻址从器件。随着从器件数量不断增加，片选线也随之增多。这种情况将给电路板布板带来很大的挑战。
SPI器件的菊链配置
Apr 24, 2007

摘要：在一个主机和多个从器件的典型SPI系统中，通常采用专门的片选信号来寻址从器件。随着从器件数量不断增加，片选线也随之
增多。这种情况将给电路板布板带来很大的挑战。

一个布板方法就是采用菊链结构。本文详细讲述了SPI系统的菊链配置，并展示如何使用软件向串联从器件发送命令。

标准SPI/QSPI/MICROWIRE 兼容微控制器通过3 线/4线串口与从器件通信。典型接口包括片选信号(/CS) 、串行时钟(SCLK) 和数
据输入信号(DIN) ，有时还会有数据输出信号(DOUT) 。如同IC 系统中一样，单独寻址的器件能轻易的和总线上的其它器件通信。


基本串行通信接口
很多SPI器件并不是单独寻址的。因此，这些器件和总线上其它单个器件通信时，就需要进行额外的硬件或者软件处理。图1所示是一个
微控制器和多个从器件通信的系统。




图1. 带有多个从器件独立片选信号的微控制器。

在上述系统中，微控制器通过一个串行时钟输出(SCLK)和一个主机输出/从机输入(MOSI)信号线向各从器件发送命令。主机为每个器件
分配了一个独立的片选信号(/SS_)，从而实现各个从器件的独立寻址。由于所有从器件共享同一个时钟和数据线，只有/CS输入变低的
从器件才会应答串行时钟和数据线。当从器件数目较少时，该系统较易实现。如果系统中从器件数较多，微控制器需要提供和从器件一
样多的/SS_ 输出，这种结构就增加了硬件和布板的复杂程度。


菊链方法
硬件空间方面的限制往往会使图1 所示的电路无法实现或难以实现。可采用菊链法替代实现串行接口。图2是一个有N 个从器件的菊链系
统结构。




图2. 微控制器连接多个从器件
采用一个/SS ( 或者/CS)信号控制所有从器件的/CS输入；所有从器件接收同一个时钟信号。只有链上的第一个从器件