[發(fā)明專利]增強型SPI控制器以及操作SPI控制器的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011078754.0
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112052213B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳承恩;耶倫·多姆堡;蕭旭峯
• 申請（專利權(quán)）人: 樂鑫信息科技（上海）股份有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F13/28
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所 11326
• 代理人: 李海;金欽華

1.一種SPI控制器，包括：

SPI時鐘信號產(chǎn)生器，其配置為產(chǎn)生SPI時鐘信號；

寄存器組，其配置為保存所述SPI控制器的SPI工作配置；

多個SPI引腳，其配置為連接到一個或多個SPI外設(shè)；及

輸入輸出控制器，其配置為根據(jù)所述SPI時鐘信號及所述SPI工作配置，執(zhí)行所述SPI控制器與所述SPI外設(shè)之間的數(shù)據(jù)輸入或輸出；

SPI狀態(tài)機，其配置為控制所述SPI控制器的工作狀態(tài)；

其中所述SPI控制器通過總線電耦合到位于所述SPI控制器外部的CPU、DMA控制器及系統(tǒng)內(nèi)存；及

所述輸入輸出控制器還配置為在連續(xù)的兩次SPI傳輸之間，從所述DMA控制器接收更新的SPI工作配置并將所述更新的SPI工作配置更新到所述寄存器組中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SPI控制器，其特征在于，所述SPI狀態(tài)機配置為包括按順序循環(huán)的下述狀態(tài)：

“空閑”狀態(tài)，用于表征SPI控制器處于不工作狀態(tài)；

“配置”狀態(tài)，用于由所述輸入輸出控制器從所述DMA控制器接收SPI工作配置并將所述SPI工作配置更新到所述寄存器組中；

“準(zhǔn)備”狀態(tài)，用于控制SPI的片選建立時間；

“命令”狀態(tài)，用于SPI控制器發(fā)送SPI命令，并控制SPI命令所持續(xù)的時鐘周期數(shù)；

“地址”狀態(tài)，用于SPI控制器發(fā)送SPI地址，并控制SPI地址所持續(xù)的時鐘周期數(shù)；

“等待”狀態(tài)，用于SPI控制器根據(jù)SPI從設(shè)備的要求，控制等待傳輸SPI有效數(shù)據(jù)的時鐘周期數(shù)；

“輸出”狀態(tài)，用于SPI控制器控制輸出數(shù)據(jù)的時鐘周期數(shù)；

“輸入”狀態(tài)，用于SPI控制器控制輸入數(shù)據(jù)的時鐘周期數(shù)；及

“完成”狀態(tài)，用于控制SPI的片選保持時間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SPI控制器，其特征在于，所述寄存器組還配置為獨立地保存與所述SPI狀態(tài)機中的多個工作狀態(tài)中的每個工作狀態(tài)對應(yīng)的SPI工作配置。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的SPI控制器，其特征在于，所述SPI控制器配置為能夠以CPU控制模式或DMA控制模式操作；

當(dāng)所述SPI控制器配置為以CPU控制模式操作時，除“空閑”狀態(tài)之外的其他狀態(tài)配置為能夠被跳過；及

當(dāng)所述SPI控制器以DMA控制模式操作時，除“空閑”狀態(tài)之外的其他狀態(tài)配置為能夠被跳過，且所述“空閑”狀態(tài)配置為能夠被跳過以直接從“完成”狀態(tài)進入“配置”狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SPI控制器，其特征在于，所述SPI工作配置包括下述模式中的一種或多種模式的組合：1/2/4/8數(shù)據(jù)通道模式、SPI時鐘模式、SDR/DDR數(shù)據(jù)采樣模式、全雙工/半雙工通信模式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SPI控制器，其特征在于，所述SPI控制器還包括下述組件中的一個或多個：

SPI時鐘模式控制模塊，其配置為調(diào)整輸出時鐘信號的極性和相位；

輸入輸出時序調(diào)節(jié)模塊，其配置為調(diào)節(jié)SPI輸入輸出的時序；

SPI緩存，其用于緩存SPI控制器在CPU控制下與SPI外設(shè)進行交互的數(shù)據(jù)；及

中斷控制模塊，其用于SPI控制器在完成指定的傳輸后，產(chǎn)生對應(yīng)的中斷，并通過總線將中斷傳給CPU。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SPI控制器，其特征在于，所述多個SPI引腳包括一個或多個SPI片選引腳、一個或多個SPI時鐘引腳，及一個或多個SPI輸入輸出引腳。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的SPI控制器，其特征在于，所述多個SPI引腳還包括SPI命令/數(shù)據(jù)信號引腳、SPI幀頻信號引腳、SPI行頻信號引腳，及SPI顯示有效信號引腳。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SPI控制器，其特征在于，所述SPI控制器布置在嵌入式設(shè)備中，且所述總線是片內(nèi)總線。