[發(fā)明專利]串行外設(shè)接口主機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010169462.1
• 申請(qǐng)日: 2020-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN111694771B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P·贊德;J·溫內(nèi)斯滕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安訊士有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/12
• 分類號(hào): G06F13/12;G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 李永敏;楊曉光

公開了一種用于在數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)(100)中向外圍設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的串行外設(shè)接口(SPI)主機(jī)(110)及其方法。SPI主機(jī)(110)包括存儲(chǔ)器(111)，該存儲(chǔ)器包括分組列表，每個(gè)分組包括與時(shí)間參數(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，該時(shí)間參數(shù)指示數(shù)據(jù)將在何時(shí)被傳輸給外圍設(shè)備。時(shí)間參數(shù)是可配置的。SPI主機(jī)還包括串行發(fā)送和接收單元(112)，其用于在根據(jù)與列表中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間參數(shù)的時(shí)間傳輸數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本文的實(shí)施例涉及串行外設(shè)接口(SPI)主機(jī)。此外，它們涉及包括SPI主機(jī)的數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)(例如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)等)中，多個(gè)外圍電路(例如傳感器、相機(jī)、視頻單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、音頻編解碼器、電機(jī)控制設(shè)備等)通過主系統(tǒng)芯片中的中央處理單元(CPU)經(jīng)由SPI協(xié)議來配置和控制。在某些應(yīng)用程序中，外圍電路需要實(shí)時(shí)地重新配置，其中只允許很小的時(shí)間窗口用于SPI命令。使用傳統(tǒng)的中斷驅(qū)動(dòng)或者直接存儲(chǔ)器訪問(DMA)驅(qū)動(dòng)的SPI，可能難以在正確的時(shí)間開始傳輸，以使其適合在所允許的時(shí)間窗口內(nèi)。

通常，通過使用專用微控制器進(jìn)行時(shí)間關(guān)鍵的SPI通信來解決該問題。但是，使用專用微控制器會(huì)增加成本。在US 6687769中，提供了一種改進(jìn)的高性能緩沖方案，該高性能緩沖方案具有SPI以使基于微控制器的產(chǎn)品以及其它組件和設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)更高的串行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)速率。緩沖方案可提供高數(shù)據(jù)速率，而無需頻繁的CPU輪詢或高中斷開銷。緩沖方案配置有中斷配置，用于識(shí)別數(shù)據(jù)何時(shí)準(zhǔn)備好由CPU發(fā)送或讀取。但是，這種軟件控制非常復(fù)雜，并且不解決問題，即，使SPI傳輸恰好在期望的時(shí)間發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上內(nèi)容，本文實(shí)施例的目的是提供一種用于在數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)中向外圍設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的改進(jìn)的方法和裝置。

根據(jù)本文的實(shí)施例的一個(gè)方面，該目的通過一種用于在數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)中向外圍設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的SPI主機(jī)來達(dá)到。SPI主機(jī)包括存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器包括分組列表。每個(gè)分組包括與時(shí)間參數(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，該時(shí)間參數(shù)指示數(shù)據(jù)將在何時(shí)被傳輸給外圍設(shè)備。該時(shí)間參數(shù)是可配置的。SPI主機(jī)還包括串行發(fā)送和接收單元，其用于在根據(jù)與該列表中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間參數(shù)的時(shí)間傳輸該數(shù)據(jù)。

根據(jù)本文的實(shí)施例的一個(gè)方面，該目的通過一種在SPI主機(jī)中執(zhí)行的用于在數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)中向外圍設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的方法來達(dá)到。SPI主機(jī)包括存儲(chǔ)器和串行發(fā)送和接收單元，該存儲(chǔ)器包括分組列表。每個(gè)分組包括與時(shí)間參數(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，該時(shí)間參數(shù)指示數(shù)據(jù)將在何時(shí)被傳輸給外圍設(shè)備。該時(shí)間參數(shù)是可配置的。SPI主機(jī)在根據(jù)與該列表中的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間參數(shù)的時(shí)間向外圍設(shè)備傳輸該數(shù)據(jù)。

換句話說，根據(jù)本文的實(shí)施例的SPI主機(jī)具有內(nèi)部存儲(chǔ)器(例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))，其中分組列表(即SPI傳輸)可排隊(duì)然后在不同的明確定義的時(shí)間執(zhí)行。根據(jù)本文的實(shí)施例的SPI主機(jī)具有在例如來自系統(tǒng)中的全局定時(shí)器的可配置絕對(duì)時(shí)間開始處理分組列表和SPI傳輸?shù)哪芰Γ蛘咄ㄟ^從數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)接收外部信號(hào)開始處理分組列表和傳輸?shù)哪芰Γ蛘咴趶臄?shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)接收到起始信號(hào)(initiating signal)起等待可配置時(shí)間后開始處理分組列表和傳輸?shù)哪芰ΑＴ摿斜砜裳h(huán)，以使得相同的SPI傳輸序列可重復(fù)可配置的次數(shù)。

根據(jù)本文的實(shí)施例的SPI主機(jī)可被實(shí)現(xiàn)為主系統(tǒng)芯片中的功能塊。

即使在使用專用微控制器的情況下，與在軟件控制下通常可實(shí)現(xiàn)的相比，根據(jù)本文實(shí)施例的SPI主機(jī)也提供對(duì)定時(shí)(timing)的更精確控制。由于定時(shí)主要在硬件中處理，因此根據(jù)本文實(shí)施例的在SPI主機(jī)中執(zhí)行的方法不太復(fù)雜。SPI主機(jī)可被集成到主系統(tǒng)芯片中，并通過跳過外部微控制器組件來節(jié)省成本。

因此，本文的實(shí)施例提供了一種用于在數(shù)據(jù)通信和處理系統(tǒng)中向外圍設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的改進(jìn)的方法和裝置。

附圖說明

將參考附圖更詳細(xì)地描述實(shí)施例的示例，其中：