[實用新型]一種基于SPI通訊的一對多通訊電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023338394.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN214480671U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何純;韓國儉;張美生;梁棟;李懷新
• 申請（專利權(quán)）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于SPI通訊的一對多通訊電路，包括主控MCU、多路從模塊(或從芯片)、模擬電子開關(guān)模塊、驅(qū)動模塊、片選信號生成模塊。通過主控MCU控制片選信號生成模塊，生成特定從模塊片選信號，使能對應(yīng)從模塊SPI通訊；通過主控MCU控制模擬電子開關(guān)模塊，將通訊鏈路切換到對應(yīng)從模塊；實現(xiàn)SPI主從通訊功能。通過驅(qū)動模塊提高驅(qū)動能力，多通道模擬開關(guān)切換，單一通道上多從模塊的片選控制，減少主控芯片資源占用，提高通訊速率，增加可接入從模塊數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及SPI通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及SPI通訊的一對多的通訊電路。

背景技術(shù)

SPI,Serial Perripheral Interface，串行外圍設(shè)備接口，是Motorola公司推出的一種通信接口技術(shù)。SPI，是一種高速的，全雙工，同步串行通信總線，是一種環(huán)型總線結(jié)構(gòu)，并且在芯片的管腳上只占用四根線(MISO，MOSI，CS，SCK)。主要應(yīng)用在EEPROM，F(xiàn)LASH，實時時鐘，AD轉(zhuǎn)換器，還應(yīng)用于數(shù)字信號處理器和數(shù)字信號解碼器之間。

SPI由一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備組成，主設(shè)備啟動一個與從設(shè)備的同步通訊，從而完成數(shù)據(jù)的交換，整個通訊過程都由SPI主設(shè)備控制。SPI接口由 MISO(串行數(shù)據(jù)輸入)，MOSI(串行數(shù)據(jù)輸出)，SCK(串行移位時鐘)，CS(從使能信號)四種信號構(gòu)成。其中，CS表示從設(shè)備使能信號，由主設(shè)備控制。當(dāng)有多個從設(shè)備的時候，因為每個從設(shè)備上都有一個片選引腳接入到主設(shè)備機中，當(dāng)主設(shè)備和某個從設(shè)備通信時，需要將從設(shè)備對應(yīng)的片選引腳電平拉低或者是拉高。

目前，由于受到芯片IO驅(qū)動能力限制，SPI主設(shè)備通常能掛載的從設(shè)備數(shù)量不超過八個。在一些比較復(fù)雜的多節(jié)點系統(tǒng)中，主芯片SPI無法提供足夠的驅(qū)動能力，影響接入的從節(jié)點數(shù)量，同時也無法在多個從設(shè)備的情況下實現(xiàn)高速通信，常常表現(xiàn)為通訊速率無法提高或通信失敗。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種基于SPI通訊的一對多通訊電路。該電路簡單實用，可提高SPI從設(shè)備的接入數(shù)量，減少主控MCU的IO接口占用數(shù)量，并提高總線通訊速率。

本實用新型提供了一種基于SPI的一對多通訊電路，包括主控MCU，多路從模塊或從芯片，模擬電子開關(guān)模塊，驅(qū)動模塊，片選信號生成模塊。其連接關(guān)系為：主控MCU芯片的SCK、MOSI以及MISO引腳分別連接驅(qū)動模塊的對應(yīng)輸入端；驅(qū)動模塊的SCK、MOSI以及MISO輸出端分別連接模擬開關(guān)模塊的輸入端；模擬開關(guān)的SCK_0…m、MOSI_0…m以及MISO_0…m引腳分別連接到各個從模塊的SCK、MOSI以及MISO輸入；MCU芯片的控制IO引腳分別接到片選生成模塊，片選生成模塊的CS_0…n功能引腳分別接到各從模塊。先通過主控MCU 控制片選信號生成模塊，生成特定從模塊片選信號，使能對應(yīng)從模塊SPI通訊；通過主控MCU控制模擬電子開關(guān)模塊，將通訊鏈路切換到對應(yīng)從模塊；再通過主控MCU產(chǎn)生SPI的通訊信號，經(jīng)過驅(qū)動模塊進行驅(qū)動。實現(xiàn)SPI主從通訊功能。

所述驅(qū)動模塊，用于提供SPI通訊口的驅(qū)動能力，此驅(qū)動模塊是專用芯片或三極管搭建的驅(qū)動電路。所述模擬電子開關(guān)模塊，按照控制指令對信號通路進行切換控制，將SPI接口的SCK、MOSI、MISO選擇至待接入通訊的從模塊。所述片選信號生成模塊，可通過串行或者并行接口接收主控MCU信號，生成指向特定從模塊的片選信號，使能從模塊SPI通訊；片選信號生成模塊是單個譯碼器芯片，或者多個譯碼器芯片組合，或者主控MCU產(chǎn)生的多路片選信號，從而驅(qū)動對應(yīng)的從模塊。

本實用新型的有益技術(shù)效果：減少主控芯片資源占用，提高通訊速率，增加可接入從模塊數(shù)量。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型，但不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中：