[發明專利]基于SPI的通信方法

有效

• 申請號: 201410740066.4
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105718400B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 常喜
• 申請（專利權）人: 大陸汽車電子（蕪湖）有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

一種基于SPI的通信方法，包括：主從設備初始化，其中主從設備均至少包括移位寄存器；從設備在獲得主設備發送的起始數據后，在其移位寄存器中準備好預設有效數據并對起始數據進行處理；從設備在后續每一次獲得主設備發送的數據后，在其移位寄存器中準備好對上一次所獲得的數據處理后的返回數據并對當前所獲得的數據進行處理；主設備在每一次向從設備發送數據期間，通過由從設備的移位寄存器獲得返回數據后繼續下一次的數據發送。該通信方法降低了通信實現的難度，提高了整體的通信效率，也節省了硬件資源。

技術領域

本發明涉及通信技術的開發，特別涉及基于SPI的通信方法。

背景技術

在對通信速率要求較高時，串行外設接口(SPI，Serial peripheral interface)常常被選用來作為系統級處理器間的通信方式。SPI作為一種高速的、全雙工、同步的通信總線，其通信速率基本可以按照通信雙方處理器的處理速度來設定。SPI采用主從工作方式，即在這種模式下通常有一個主設備和一個或多個從設備。其中，主設備控制數據傳輸，從設備配合主設備完成傳輸任務。從硬件資源上，SPI通常采用四線模式進行雙向通信，在整個通信過程中信號線只能由主設備控制，從設備對通信過程沒有控制作用。

但這種通信方式主要存在如下缺點：1.缺少組幀機制；2.通信過程中沒有指定的數據流，缺少確認是否收到數據的應答機制；3.無任何校驗，缺少控制傳輸差錯的機制；4.缺少對數據流的控制；5.缺少對數據鏈路的維護機制，無建立、維持、釋放的管理機制等。

為改善上述缺點，現有的研究有的通過增加一條握手信號線用于從設備通知主設備處理結束。或者，在不增加任何握手信號線的情況下利用SPI全雙工的特點實現一定的協議來完成通信。即，從設備每次接收到主設備發過來的一個字節的數據后根據既定的協議進行解析處理，并返回一個字節的數據通知當前處理的狀態。該返回的單字節數據被放于發送緩沖器中，待主設備發送下一個字節的數據的同時把上一個從設備返回的字節讀回去。同時，從設備根據新接收的數據進行相應處理后把下一個要返回的數據放于發送緩沖器中，待主設備來讀取，如此周而復始直至一幀數據發送結束。

上述方案中，對于增加握手信號線的情況，在某些情況下受到硬件資源的制約無法增加這樣的信號線，因而其受硬件資源的限制較大。

而對于上述不增加任何握手信號線的情況，其通信能夠成功的前提是：在主設備開始下一個字節的傳輸前，從設備已處理好上一個字節數據并準備好表示處理狀態的返回數據。為了使得通信成功，目前的處理方式是：主設備只能在向從設備傳輸前后兩個字節的數據時保持足夠的時間間隔，以確保從設備有充足的時間進行數據處理并準備好要返回主設備的數據。但是往往主設備很難按照要求的合適的時間間隔傳輸數據，要么間隔時間過大，大大降低了通信速度，要么時間間隔太小無法滿足要求的時間間隔。另一方面，當從設備負載變化時，要確定一個合理的時間間隔往往是比較困難的。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種基于SPI的通信方法，既不需要增加任何握手信號線，也不需要在前后數據傳輸間留任何的等待時間。

為了解決上述問題，本發明提供的基于SPI的通信方法，包括：主從設備初始化，其中主從設備均至少包括移位寄存器；從設備在獲得主設備發送的起始數據后，在其移位寄存器中準備好預設有效數據并對起始數據進行處理；從設備在后續每一次獲得主設備發送的數據后，在其移位寄存器中準備好對上一次所獲得的數據處理后的返回數據并對當前所獲得的數據進行處理；主設備在每一次向從設備發送數據期間，在通過由從設備的移位寄存器獲得返回數據后繼續下一次的數據發送。