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DPO4AUTOMAX 模塊美國泰克

DPO4AUTOMAX 調試嵌入式系統設計中的低速串行總線它現在用于嵌入式系統設計常用的各種器件中。SPI主要用于微控制器和直接外設之間。它通常用于、PDA和其它移動設備中，在CPU、鍵盤、顯示器和內存芯片之間通信。

產品型號：
廠商性質：代理商
更新時間：2025-02-21
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DPO4AUTOMAX 模塊美國泰克

DPO4AUTOMAX 調試嵌入式系統設計中的低速串行總線它現在用于嵌入式系統設計常用的各種器件中。SPI主要用于微控制器和直接外設之間。它通常用于、PDA和其它移動設備中，在CPU、鍵盤、顯示器和內存芯片之間通信。

SPI
背景知識
串行外設接口總線（SPI）zui初是摩托羅拉在20世紀80年代末為其68000 系列微控制器研制的。由于該總線簡單、流行，許多其它制造商也已經采用這一標準。它現在用于嵌入式系統設計常用的各種器件中。SPI主要用于微控制器和直接外設之間。它通常用于、PDA和其它移動設備中，在CPU、鍵盤、顯示器和內存芯片之間通信。

    工作方式
    SPI （串行外設接口）總線是一種主/從結構的4線串行通信總線。4個信號是時鐘（SCLK）, 主輸出/從輸入（MOSI）, 主輸入/從輸出（MISO）和從選擇（SS）。在兩臺設備通信時，一臺設備稱為“主設備”，另一臺設備稱為“從設備”。主設備驅動串行時鐘。它同時收發數據，因此是一種全雙工協議。SPI 使用SS 線路指明與哪臺設備傳送數據，而不是總線上的每臺設備都有一個*的地址。這樣，總線上的每臺*的設備都需要從主設備提供自己的SS 信號。如果有3 臺從設備，那么主設備有 3 條SS 引線，每條引線都連接到每臺從設備上，如圖 8 所示。
    在圖8 中，每臺從設備只與主設備通話。但是，SPI可以串聯多臺從設備，每臺從設備依次進行操作，然后把結果發回主設備，如圖9所示。因此您可以看到，SPI實現方案沒有“標準”。在某些情況下，在不要求從設備向回到主設備通信時，MISO 信號可以*省略。
    在SPI數據傳送發生時，8位數據字移出MOSI，不同的8位數據字移入MISO。這可以視為16 位循環位移寄存器。在傳送發生時，這個16 位位移寄存器位移8 個位置，從而在主設備和從設備之間交換8位數據。一對寄存器 - 時鐘極性（CPOL）和時鐘相位（CPHA）決定著驅動數據的時鐘邊沿。每個寄存器有兩種可能的狀態，支持四種可能的組合，所有這些組合互不兼容。因此，主/從設備對必須使用相同的參數值進行通信。如果使用多個固定在不同配置的從設備，那么每次需要與不同的從設備通信時，主設備必須重新進行配置。

圖8.常用的SPI配置。

圖9.串聯SPI配置。

圖10. SPI 總線設置菜單。

　　處理SPI
    DPOxEMBD 串行觸發和分析應用模塊還可以為SPI 總線實現類似的功能。我們可以再次使用前面板Bus按鈕，簡單地輸入總線基本參數，包括SCLK, SS, MOSI 和MISO位于哪條通道上、門限和極性，來定義一條SPI 總線（參見圖10）。
    例如，考慮一下圖11 中的嵌入式系統。一條SPI 總線連接到一個合成器、一個DAC及某個I/O 上。合成器連接到VCO上，VCO為其余系統提供一個 2.5 GHz 時鐘。在啟動時，CPU應該對合成器編程。但是不知道哪里出了問題，VCO在產生3 GHz的信號。調試這個問題的*步是考察CPU和合成器之間的信號，確定存在信號，沒有物理連接問題，但我們找不到發生了什么問題。然后，我們決定看一下SPI 總線上傳送的合成器編程使用的實際信息。為捕獲這些信息，我們把示波器設成在合成器Slave Select信號激活時觸發采集，并對DUT 通電，捕獲啟動編程命令。采集結果如圖12 所示。
    通道1 （黃色）是SCLK，通道2 （青色）是MOSI，通道3（洋紅色）是SS。為確定我們是否對設備正確編程，我們看一下合成器的產品資料。總線上的前三個消息假設是初始化合成器、加載分路器比率、鎖存數據。根據技術數據，前三個傳送中zui后半個字節（一個十六進制字符）應該分別是3, 0 和1，但我們看到的是0, 0 和0。在消息末尾全是0 時，我們認識到，我們在SPI 中犯了一個zui常見的錯誤，即在軟件中以相反的順序在每個24位字中對各個位編程。在迅速改變軟件配置后，得到下面的采集，VCO 正確鎖定在2.5 GHz，如圖13 所示。
    在上面的實例中，我們使用簡單的SS Active 觸發。MSO/DPO 系列中完整的SPI 觸發功能包括下述類型：
     SS Active - 在從設備選擇行對從設備變真時觸發。
     MOSI - 在從主設備到從設備用戶zui多16 個字節時觸發。
     MISO - 在從設備到主設備用戶zui多16 個字節時觸發。
     MOSI/MISO - 在主設備到從設備及從設備到主設備用戶zui多16 個字節時觸發。
    這些觸發也可以隔離感興趣的特定總線業務，解碼功能則可以立即查看采集中總線傳送的每條消息的內容。

圖11.通過SPI控制的合成器

圖12. 采集SPI 總線之外的合成器配置消息。

圖13. 正確的合成器配置消息。

    RS-232
    背景知識
    RS-232是近距離的兩臺設備之間進行串行通信廣泛使用的標準，它主要用于PC 串行端口，另外也用于嵌入式系統，作為調試端口使用或連接兩臺設備。RS-232-C標準于1969年問世，之后標準修訂了兩次，但變化很小，其信號能夠與RS-232-C 互通。業內還有幾個相關標準，如RS-422 和RS-485，這些標準類似，但使用差分信令在遠距離內通信。
    工作方式
    兩臺設備稱為DTE （數據終端設備）和DCE （數據電路端接設備）。在某些應用中，DTE 設備控制著DCE 設備；在其它應用中，這兩臺設備是對等的，DTE 和DCE 之間的區別可以是任意的。
    RS-232標準規定了各種各樣的信號，許多信號并不常用。兩個zui重要的信號是發送的數據（Tx）和接收的數據（Rx）。Tx 把數據從DTE 傳送到DCE。DTE 設備的Tx 線路是DCE 設備的Rx 線路。類似的，Rx 把數據從DCE傳送到DTE。
    RS-232 標準沒有規定使用哪些連接器。zui常用的連接器是25針連接器和9針連接器。也可以使10 針、8 針或6 針連接器。還可以在不使用標準連接器的情況下，把同一塊電路板上的兩臺RS-232設備連接起來。
    在連接兩臺RS-232 設備時，通常要求零訊號調制器。這種設備交換多條線路，包括Tx和Rx線路。通過這種方式，每臺設備可以在Tx 線路上發送數據，在Rx 線路上接收數據。表2 顯示了RS-232 信號常用的9 針連接器使用的針腳輸出。記住，如果信號已經傳過零訊號調制解調器，那么許多信號將被交換。zui重要的是，將交換Tx 和Rx。

信號		針腳
Carrier Detect （載波檢測）	DCD	1
Received Data （接收的數據）	Rx	2
Transmitted Data （發送的數據）	Tx	3
Data Terminal Ready （數據端子就緒）	DTR	4
Common Ground （公共接地）	G	5
Data Set Ready （數據集就緒）	DSR	6
Request to Send （請求發送）	RTS	7
Clear to Send （清除發送）	CTS	8
Ring Indicator （振鈴指示符）	RI	9

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