L'interfaccia periferica seriale (SPI) è un protocollo di comunicazione utilizzato per collegare dispositivi periferici ai microcontrollori. È ampiamente utilizzato nei sistemi embedded e consente la comunicazione asincrona tra un master e più dispositivi slave.
L'SPI offre diversi vantaggi rispetto ad altri protocolli di comunicazione, come la semplicità dell'interfaccia, il basso numero di pin e l'elevata velocità di trasferimento dei dati. È una scelta popolare per i sistemi embedded grazie alla sua flessibilità e affidabilità.
Un bus SPI è costituito da un dispositivo master e da uno o più dispositivi slave. Ogni dispositivo è collegato al bus attraverso quattro linee: una linea di clock seriale (SCLK), una linea di chip select (CS), una master-out-slave-in (MOSI) e una master-in-slave-out (MISO).
La polarità del clock (CPOL) e la fase del clock (CPHA) sono utilizzate per controllare la tempistica del trasferimento dei dati sul bus. CPOL definisce lo stato di inattività della linea di clock, mentre CPHA definisce il fronte del clock su cui vengono campionati i dati.
SPI supporta due modalità di trasferimento dati: modalità full-duplex e modalità half-duplex. In modalità full-duplex, sia il master che lo slave possono inviare e ricevere dati contemporaneamente. In modalità half-duplex, il master può inviare o ricevere dati alla volta.
L'SPI viene utilizzato con diversi protocolli, tra cui il circuito integrato (I2C), il bus di interfaccia periferica seriale (SPIB) e l'interfaccia di comunicazione seriale (SCI). Questi protocolli vengono utilizzati per controllare il trasferimento dei dati tra i dispositivi sul bus.
I dati vengono trasferiti tra i dispositivi sul bus mediante pacchetti. Questi pacchetti contengono informazioni di controllo e i dati da trasferire. La dimensione e il formato dei pacchetti dipendono dal protocollo utilizzato.
L'SPI viene configurato mediante una serie di registri. Questi registri controllano i parametri del bus, come la polarità e la fase del clock, la modalità di trasferimento dei dati e la dimensione dei pacchetti di dati.
L'interfaccia periferica seriale (SPI) è un protocollo di comunicazione semplice e affidabile, ampiamente utilizzato nei sistemi embedded. Può essere utilizzato per collegare dispositivi periferici ai microcontrollori, consentendo il trasferimento asincrono di dati ad alta velocità. Configurando i parametri del bus, SPI può essere utilizzato con diversi protocolli per diverse applicazioni.
SPI ha quattro modalità:
1) Modalità 0: CPOL = 0, CPHA = 0
2) Modalità 1: CPOL = 0, CPHA = 1
3) Modalità 2: CPOL = 1, CPHA = 0
4) Modalità 3: CPOL = 1, CPHA = 1
CPOL e CPHA sono campi di bit nel registro di controllo SPI.
La modalità 0 è la più comune. Viene talvolta chiamata "clock idle low" perché il segnale di clock è basso quando è inattivo. In questa modalità, i dati vengono campionati sul fronte di salita del segnale di clock e i dati vengono spostati sul fronte di discesa.
La modalità 1 è talvolta chiamata "clock idle high" perché il segnale di clock è alto quando è inattivo. In questa modalità, i dati vengono campionati sul fronte di discesa del segnale di clock e i dati vengono spostati sul fronte di discesa.
La modalità 2 è talvolta chiamata "leading edge capture" perché i dati vengono campionati sul leading edge del segnale di clock. I dati vengono spostati sul bordo di uscita.
La modalità 3 è talvolta chiamata "trailing edge capture" perché i dati vengono campionati sul bordo d'uscita del segnale di clock. I dati vengono espulsi sul fronte di salita.
SPI è un protocollo di comunicazione che consente il trasferimento di dati tra dispositivi. Utilizza un'interfaccia a quattro fili che comprende un segnale di clock e tre segnali di dati. L'SPI è un protocollo sincrono, il che significa che i dati vengono trasferiti sui bordi ascendenti e discendenti del segnale di clock.
SDI sta per Serial Data In e SDO sta per Serial Data Out. SPI è un bus seriale a 4 fili che utilizza questi due segnali per trasferire i dati tra i dispositivi.
L'SPI è un protocollo di comunicazione seriale sincrono, il che significa che utilizza un segnale di clock per regolare il trasferimento dei dati tra i dispositivi. Il segnale di clock è generato dal dispositivo master e tutti gli slave sono sincronizzati ad esso. Per questo motivo, il numero di dispositivi che possono essere collegati in SPI è limitato dalla velocità del segnale di clock. La velocità massima del clock è determinata dalla modalità SPI utilizzata. Ad esempio, in modalità 0, la velocità massima di clock è di 10 MHz.
SPI è un esempio di protocollo di comunicazione seriale. In SPI, i dati vengono trasferiti tra i dispositivi in modalità full-duplex, il che significa che i dati possono essere inviati e ricevuti contemporaneamente. L'SPI è tipicamente utilizzato per la comunicazione a breve distanza e ad alta velocità tra dispositivi quali microcontrollori e sensori.