SPI - L'interfaccia seriale periferica
SPI significa Interfaccia Periferica Seriale. Con SPI puoi scambiare dati in modo incredibilmente veloce tra due dispositivi. E hai bisogno solo di quattro fili.
Caratteristiche SPI
L'interfaccia periferica seriale è un'interfaccia di comunicazione sincrona per brevi distanze. Sincrona significa che i dati sono inviati sotto forma di blocchi o frame e che i due dispositivi sono sincronizzati tramite un orologio. È un'interfaccia seriale quindi i dispositivi inviano un bit alla volta (a differenza della comunicazione parallela). Uno dei dispositivi è il "Master" e detta il ciclo di clock. L'altro dispositivo è lo "Slave". Di solito la comunicazione è in modalità full duplex. Quindi entrambi i dispositivi possono inviare dati, anche allo stesso tempo.
Cablaggio
Avete bisogno solo di quattro fili per la connessione, quindi è molto facile da installare.
Ci sono quattro pin di cui avete bisogno per una connessione SPI: il clock seriale (SCL o SCLK), il Master Output Slave Input (MOSI), il Master Input Slave Output (MISO) e il pin Chip Select o Slave Select (CS o SS).
Collegare i pin corrispondenti sui dispositivi Master e Slave.
Un dispositivo Master può connettersi a più dispositivi Slave, purché abbia abbastanza pin di selezione del chip. Il Master controlla quale dispositivo Slave riceve i dati impostando il pin chip select corrispondente su LOW o HIGH.
Il Raspberry Pi 4 ha 7 bus SPI. Se vuoi sapere come accedere ai bus SPI da 1 a 6 allora lascia un commento qui sotto.
Diamo un'occhiata al Bus SPI 0.
Come potete vedere nel grafico della piedinatura sopra il pin 23 è il pin SCLK sul Raspberry Pi. MISO è il pin 21 e MOSI è il pin 19. Il bus 0 ha due pin CS che sono i pin 24 e 26.
Se volete usare il bus 0, assicuratevi di abilitarlo prima.
Eseguire il comando
sudo raspi-configPoi selezionare 3 Opzioni di interfaccia e fare clic su I4 SPI. Infine premere Sì e Ok per abilitare SPI.
Modalità SPI
Ci sono quattro diverse modalità di trasmissione dei dati che dovreste conoscere. Si differenziano per la polarità del clock e la fase del clock.
Entrambi possono essere 0 o 1. Per quanto riguarda la polarità del clock, uno 0 significa uno stato di inattività LOW e un 1 significa uno stato di inattività HIGH. Una fase di clock 0 significa che i dati vengono inviati sul fronte di discesa, mentre un 1 significa che i dati vengono inviati sul fronte di salita. Prima di poter inviare dati, il Master e lo Slave devono accordarsi su una delle quattro modalità.
Vantaggi
I maggiori vantaggi sono l'alta velocità, la facilità di impostazione dell'hardware e del software e la bassa richiesta di energia.
Svantaggi
L'interfaccia periferica seriale non è realmente estensibile in termini di gamma e numero di dispositivi, poiché il Master necessita di un pin di selezione del chip per ogni dispositivo. Inoltre non c'è alcun hardware di riconoscimento Slave, quindi il Master non sa se i dati sono stati ricevuti da qualcuno.
Casi d'uso
La maggior parte dei dispositivi SPI sono dispositivi incorporati o Display LCD. In generale, è utilizzato in aree in cui sono richiesti pochi dispositivi e una trasmissione veloce dei dati.
Permette al Raspberry Pi di interfacciare tutti i tipi di sensori e dispositivi. Quasi tutti i dispositivi compatibili con Raspberry Pi usano l'interfaccia SPI o I2C.
Anche le schede SD usano l'interfaccia SPI, quindi anche il lettore di schede SD sul Raspberry Pi ha alcuni pin interni MISO e MOSI.
[...] Se volete saperne di più sullo SPI, a proposito, abbiamo un articolo al riguardo qui. [...]
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[...] Naveen spiega che il collegamento tra il Nano e il display TFT si basa sull'interfaccia periferica seriale (SPI). Nel frattempo, il joystick e i pulsanti sono collegati tramite il bus del circuito integrato [...]
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[...] Anzahl der Geräte nicht wirklich erweiterbar, da der Master für jedes Gerät einen Chip Select Pin [...]
Esibisce la possibilità di collegare i dispositivi per Daisy-Chain aneinander. In questo caso è sufficiente un Chip-Select. È importante che l'uomo sappia che molti apparecchi sono collegati in SPI in un'unica struttura, in modo che l'uomo possa collegare i pacchetti di dati al flusso in modo da poterli collegare tra loro. I componenti sono così diversi che il MISO del componente precedente è collegato al MOSI del componente successivo. Il MISO di questi ultimi Geräts viene quindi unito al Master-Gerät. Con questa tecnica, i dati di tutti i componenti vengono gestiti in modo ottimale, se dopo l'invio dei flussi di dati il Chip-Select viene attivato.