理解ATE SPI (串行外设接口)

SPI接口的主/从配置

有三种方法实现主/从配置：

1. 一主一从，如图4所示。
2. 一主多从，采用菊花链拓扑结构，如图5所示。
   该方法的优势在于：
   1. 主器件仅需要一个片选引脚。
   2. 以菊花链形式将DOUT引脚连接至下一个从器件的DIN；最后一个从器件的DOUT返回至主器件DIN端口进行读取。
   该方法的缺点是：
   1. 每个从器件没有独立控制信号。
   2. DATA字较长。
   3. 由于必须在触发片选信号之前更新所有从器件，所以更新速度较慢。
3. 一主多从，每片从器件都有其各自的片选引脚，如图6所示。
   该方法的优势在于：
   1. 每个从器件均可独立控制。
   2. 工作速率较快。
   缺点是：
   1. 主器件需要更多的I/O控制引脚。
   2. 如果DOUT不能处于高阻态，则不能回读数据。

图4. 单个主/从SPI接口


图5. 一主多从—菊花链结构，一个片选信号控制所有从器件。


图6. 一主多从—每个从器件都有独立的片选信号。

常见的SPI错误

根据数据资料确定数据是在时钟的正向上升沿还是负向下降沿移入。请注意不要混淆具有不同时钟沿要求的从器件。如果存在不同的时钟要求，请务必在软件或硬件中完成正确的转换。



根据数据资料确定是MSB在前还是LSB在前移入数据。



确保CS\在相对于时钟沿的数据字附近正确控制。

如果字长不是8位或单字节的倍数，请务必在字开头或结尾处添加零，以确保以字节的整数倍移入。有些控制器或主器件，一次只能输出1个字节。如果是这种情况，需确保不会将实际数据从从器件中移出。若要控制指定从器件，需确保从器件拥有完整数据。

请不要将多个DOUT连接在一起，除非它们具有高阻态选项。

请仔细阅读数据资料，确定已经理解、掌握从器件的使用细节。“字”可以包含数据、地址和控制位。

请注意，以菊花链连接多个器件可能导致更新速度缓慢。

SCLK信号为高速信号并送至多个位置。确保该信号经过适当缓冲以驱动多个电路，从而避免时序误差。所有驱动多个电路的信号都应该具有足够的驱动能力。

总结

从6个基本信号的角度介绍了Maxim ATE SPI串行接口的基本工作原理和时序，它们分别为：SCLK、CS\、DIN、RST\、LD\和DOUT。RST\和LD\可选。即使不同电路之间的结构会有所调整，但这6个信号的时序定义了SPI接口的外部工作特性。本文结合6个基本信号，以8位字、双缓存接口为例介绍了SPI的工作原理。该接口是Maxim ATE产品遵循的拓扑结构。查看每个器件的数据资料可以了解不同接口的差异和增强功能，但所有接口都遵循本文所述时序。充分理解本文给出的示例有助于您解读、理解Maxim的许多ATE串行接口。

*注：后缀“\” (例如：CS\、LD\、RST\)表示这些引脚为低电平有效。