[發明專利]一種基于SPI的全雙工通信裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210215933.3
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102819512A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 張裁會;秦青春
• 申請（專利權）人: 惠州市德賽西威汽車電子有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

1.一種基于SPI的全雙工通信裝置，包括主器件與從器件，以及設置在主器件與從器件之間用于主器件與從器件相互通信的信號線，其特征在于：

所述信號線包括：數據線MISO與MOSI，同步時鐘信號線CLK，從器件選擇信號線CS，主器件請求從器件接收數據的信號線M_REQ，以及從器件請求主器件接收數據信號線S_REQ；

所述信號線M_REQ由主器件控制，連接于主器件的I/O口與從器件的中斷觸發口之間，所述信號線S_REQ由從器件控制，連接于從器件的I/O口與主器件的中斷觸發口之間。

2.一種基于SPI的全雙工通信方法，其特征在于：包括主器件與從器件同時向對方發送數據的步驟、主器件向從器件發送數據的步驟、從器件到主器件發送數據的步驟以及主器件與從器件之間通信所使用的數據幀；

所述數據幀數據結構包括由用戶自定義特殊字符作為數據開始發送的標志的開始信號、用于表示當前發送幀數的循環計數器的幀序列號、用于表示本幀數據長度的數據長度、數據內容、用于檢測數據的完整性和準確性的校驗值以及用于表示接收成功的應答字符ACK。

3.根據權利要求2所述的基于SPI的全雙工通信方法，其特征在于：所述主器件與從器件同時向對方發送數據的步驟包括：

（1）主器件和從器件準備好各自需要發送的數據后，同時拉低M_CRQ和S_CRQ信號線的電平，觸發對方中斷；

（2）主器件接收到從器件發送的S_CRQ中斷后，主器件通過同步時鐘信號線CLK發送時鐘信號；

（3）主器件通過MOSI發送主器件數據，從器件同步通過MISO發送從器件數據；當一個字節發送完畢后，從器件拉高信號線S_CRQ的電平,?主器件和從器件分別處理接收到的字節；

（4）如果從器件的一幀數據沒有發送完畢，則重新拉低信號線S_CRQ的電平，然后重復步驟（2）和（3）；

（5）主器件或從器件在數據發送結束后，若在設定時間內沒有接收到對方的ACK信號，則重新發送該幀數據；若接收到對方的ACK信號且此時正處于數據發送狀態則等待數據發送完畢之后再經過一個設定的時延后向對方回復ACK信號；若此刻處于數據發送空閑且設定的時延已經超時，則無需等待，立即發送ACK信號。

4.根據權利要求2所述的基于SPI的全雙工通信方法，其特征在于：所述主器件向從器件發送數據的步驟包括：?

（1）主器件需發送數據到從器件時，拉低信號線M_CRQ的電平觸發從器件中斷；

（2）從器件收到中斷后首先判斷自身狀態，若從器件此時處于數據發送狀態，則等待當前字節的數據發送完成；若從器件此時處于空閑狀態則準備接收數據，從器件拉低信號線S_REQ電平觸發主器件中斷；?

（3）主器件收到從器件信號線S_CRQ的信號后，通過同步時鐘信號線CLK發送時鐘信號，再通過數據線MOSI發送數據給從器件；從器件收到數據后拉高信號線S_CRQ的電平,如果一幀沒有接收完畢，則重復執行步驟（2）和（3）；

（4）從器件接收完一幀數據后，校驗通過后由數據線MISO返回ACK信號并拉高S_CRQ信號；主器件接收到ACK信號后拉高M_CRQ的電平。

5.根據權利要求2所述的基于SPI的全雙工通信方法，其特征在于：所述從器件向主器件發送數據的步驟包括：

（1）從器件需要發送數據給主器件時，首先判斷自身狀態，如從器件處于空閑狀態則拉低信號線S_CRQ的電平觸發主器件中斷，若此時處于數據接收狀態則等待當前字節數據接收完畢后再觸發主器件中斷；

（2）主器件接收到信號線S_CRQ信號后通過同步時鐘信號線CLK發送時鐘信號，同時從器件通過數據線MISO發送數據給主器件；一個字節數據發送完畢后從器件拉高信號線S_CRQ的電平,一幀數據沒有發送完畢前，重復執行步驟（1）和（2）；?

（3）主器件接收完一幀數據后，校驗通過后由數據線MOSI返回ACK信號；

（4）從器件接收到主器件返回的ACK信號，拉高信號線S_CRQ的電平；然后主器件再拉高信號線M_CRQ的電平。

6.根據權利要求3-5所述的基于SPI的全雙工通信方法，其特征在于：當主器件或從器件接收到的校驗值與內部計算的校驗值不一致時，則對應的主器件或從器件不發送ACK信號，對應的主器件或從器件在設定時間內未收到ACK信號則按照權利要求3-5中所述對應的方法重新發送對應的數據幀。