SPI - L'interface périphérique série

SPI signifie Serial Peripheral Interface. Avec SPI, vous pouvez échanger des données à une vitesse fulgurante entre deux appareils. Et vous n'avez besoin que de quatre fils.

Caractéristiques de SPI

L'interface périphérique série est une interface de communication synchrone pour les courtes distances. Synchrone signifie que les données sont envoyées sous forme de blocs ou de trames et que les deux périphériques sont synchronisés à l'aide d'une horloge. Il s'agit d'une interface série, les périphériques envoient donc un bit à la fois (contrairement à la communication parallèle). L'un des dispositifs est le "maître" et dicte le cycle d'horloge. L'autre dispositif est l'"esclave". La communication se fait généralement en mode duplex intégral. Les deux appareils peuvent donc envoyer des données, même en même temps.

Câblage

Vous n'avez besoin que de quatre fils pour la connexion, il est donc très facile à mettre en place.

Quatre broches sont nécessaires pour une connexion SPI : l'horloge série (SCL ou SCLK), l'entrée maître-sortie-esclave (MOSI), l'entrée maître-sortie-esclave (MISO) et la broche de sélection de puce ou d'esclave (CS ou SS).

Branchez les broches correspondantes sur les dispositifs maître et esclave.

Un dispositif maître peut se connecter à plusieurs dispositifs esclaves, à condition qu'il dispose de suffisamment de broches de sélection de puce. Le maître contrôle le dispositif esclave qui reçoit les données en réglant la broche de sélection de puce correspondante sur LOW ou HIGH.

Le Raspberry Pi 4 possède 7 bus SPI. Si vous voulez savoir comment accéder aux bus SPI 1 à 6, laissez un commentaire ci-dessous.

Jetons un coup d'œil à la SPI bus 0.

Comme vous pouvez le voir dans le graphique du brochage La broche 23 ci-dessus est la broche SCLK sur le Raspberry Pi. MISO est la broche 21 et MOSI est la broche 19. Le bus 0 a deux broches CS qui sont les broches 24 et 26.

Si vous voulez utiliser le bus 0, assurez-vous de l'activer d'abord.

Exécuter la commande

sudo raspi-config

Sélectionnez ensuite 3 Options d'interface et cliquez sur I4 SPI. Enfin, appuyez sur Oui et Ok pour activer le SPI.

Modes SPI

Il existe quatre modes de transmission de données différents que vous devez connaître. Ils diffèrent par la polarité et la phase de l'horloge.

Les deux peuvent être soit 0 soit 1. Concernant la polarité de l'horloge, un 0 signifie un état de repos BAS et un 1 signifie un état de repos HAUT. Une phase d'horloge 0 signifie que les données sont envoyées sur le front descendant, tandis qu'un 1 signifie que les données sont envoyées sur le front montant. Avant de pouvoir envoyer des données, le maître et l'esclave doivent convenir de l'un des quatre modes.

Avantages

Les principaux avantages sont la vitesse élevée, la facilité de mise en place du matériel et du logiciel et la faible consommation d'énergie.

Inconvénients

L'interface périphérique série n'est pas vraiment extensible en termes de gamme et de nombre de dispositifs puisque le maître a besoin d'une broche de sélection de puce pour chaque dispositif. De plus, il n'y a pas d'accusé de réception matériel de l'esclave, donc le maître ne sait pas si les données ont été reçues par quelqu'un.

Cas d'utilisation

La plupart des dispositifs SPI sont des dispositifs intégrés ou Écrans LCD. En général, il est utilisé dans les zones où peu de dispositifs et une transmission rapide des données sont nécessaires.

Elle permet au Raspberry Pi d'interfacer toutes sortes de capteurs et dispositifs. Presque tous les appareils compatibles avec le Raspberry Pi utilisent l'interface SPI ou I2C.

Les cartes SD utilisent également l'interface SPI, de sorte que même le lecteur de cartes SD sur le Raspberry Pi possède des broches MISO et MOSI internes.