Последовательный периферийный интерфейс (SPI) — это широко используемый протокол синхронной последовательной связи, который позволяет микроконтроллерам и периферийным устройствам взаимодействовать друг с другом. SPI обычно используется для связи на коротких расстояниях между устройствами, такими как датчики, модули дисплея, микросхемы памяти и другие интегральные схемы. В этой статье мы углубимся в детали SPI, принцип его работы и приведем примеры кода для различных платформ микроконтроллеров.

Что означает SPI?
SPI означает последовательный периферийный интерфейс.

Понимание SPI.
Протокол SPI обычно включает в себя ведущее устройство и одно или несколько ведомых устройств. Главное устройство инициирует связь и управляет тактовым сигналом, в то время как подчиненные устройства отвечают на команды ведущего устройства. SPI использует четыре основные линии связи:

1. SCLK (последовательный тактовый сигнал): тактовый сигнал, генерируемый ведущим устройством для синхронизации передачи данных.

2. MOSI (выход ведущего, вход ведомого): ведущий отправляет данные ведомому через эту линию.

3. MISO (главный вход, ведомый выход): ведомое устройство отправляет данные ведущему через эту линию.

4. SS (выбор ведомого): эта строка используется для выбора конкретного ведомого устройства, с которым ведущее устройство хочет обмениваться данными.

Примеры кода SPI:

Пример 1: Связь Arduino SPI

#include <SPI.h>
void setup() {
  SPI.begin(); // Initialize SPI communication
}
void loop() {
  SPI.beginTransaction(SPISettings(1000000, MSBFIRST, SPI_MODE0)); // Start SPI transaction
  digitalWrite(SS, LOW); // Select the slave device
  // Send data to the slave
  SPI.transfer(0x55); // Example: sending 0x55
  digitalWrite(SS, HIGH); // Deselect the slave device
  SPI.endTransaction(); // End SPI transaction
  delay(1000); // Delay for demonstration purposes
}

Пример 2: Связь Raspberry Pi SPI (Python)

import spidev
import time
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0)  # Open SPI bus, device 0, chip select 0
spi.max_speed_hz = 1000000  # Set SPI speed
while True:
    spi.xfer([0x55])  # Send data to the slave (example: sending 0x55)
    time.sleep(1)  # Delay for demonstration purposes

Это всего лишь несколько примеров того, как SPI можно реализовать на популярных платформах микроконтроллеров, таких как Arduino и Raspberry Pi. Конкретный код может различаться в зависимости от платформы и устройств, с которыми вы работаете.

SPI (последовательный периферийный интерфейс) — это универсальный протокол связи, широко используемый в области встроенных систем. Он обеспечивает простой и эффективный способ обмена данными между микроконтроллерами и периферийными устройствами. В этой статье мы рассмотрели основы SPI, принцип его работы и предоставили примеры кода для платформ Arduino и Raspberry Pi. Понимая SPI и его приложения, вы можете использовать его возможности для обеспечения бесперебойной связи между различными устройствами в ваших проектах.