spi隔离芯片(SPI扩展芯片)

海潮机械 2022-12-14 01:46 编辑:admin 162阅读

1. SPI扩展芯片

python GPIO1、先安装python-dev,输入以下指令。 sudo apt-get install python-dev2、安装RPi.GPIO,依次输入以下指令。1)下载:$ wget http://raspberry-gpio-python.googlecode.com/files/RPi.GPIO-0.5.3a.tar.gz

2)解压缩:$ tar xvzf RPi.GPIO-0.5.3a.tar.gz3)进入解压之后的目录 :$ cd RPi.GPIO-0.5.3a4)启动安装 :$ sudo python setup.py install3、例子:[python] view plain copy# -*- coding: utf-8 -*- import RPi.GPIO as GPIO import time # BOARD编号方式,基于插座引脚编号 GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # 输出模式 GPIO.setup(11, GPIO.OUT) while True: GPIO.output(11, GPIO.HIGH) time.sleep(1) GPIO.output(11, GPIO.LOW) time.sleep(1) 4、执行:sudo python led.py5、说明:1)GPIO.setmode(GPIO.BOARD),采用插座引脚编号方式。2)由于采用插座引脚编号方式,此处的11脚相当于BCM2835寄存器编号方式的引脚11。python GPIO1、说明: WiringPi是应用于树莓派平台的GPIO控制库函数,WiringPi遵守GUN Lv3。wiringPi使用C或者C++开发并且可以被其他语言包转,例如python、ruby或者PHP等。wiringPi包括一套gpio控制命令,使用gpio命令可以控制树莓派GPIO管脚。用户可以利用gpio命令通过shell脚本控制或查询GPIO管脚。wiringPi是可以扩展的,可以利用wiringPi的内部模块扩展模拟量输入芯片,可以使用MCP23x17/MCP23x08(I2C 或者SPI)扩展GPIO接口。另外可通过树莓派上的串口和Atmega(例如arduino等)扩展更多的GPIO功能。另外,用户可以自己编写扩展模块并把自定义的扩展模块集成到wiringPi中。WiringPi支持模拟量的读取和设置功能,不过在树莓派上并没有模拟量设备。但是使用

2. 具有SPI总线的外设芯片

SPI(serial peripheral interface)是一种同步串行通信协议,由一个主设备和一个或多个从设备组成,主设备启动与从设备的同步通信,从而完成数据的交换。SPI是一种高速全双工同步通信总线,标准的SPI仅仅使用4个引脚,主要应用在 EEPROM, Flash, 实时时钟(RTC), 数模转换器(ADC), 数字信号处理器(DSP) 以及数字信号解码器之间。

有迹象表明,SPI总线首次推出是在1979年,Motorola公司将SPI总线集成在他们第一支改自68000微处理器的微控制器芯片上。由于在芯片中只占用四根管脚 (Pin) 用来控制以及数据传输, 节约了芯片的 pin 数目, 同时为 PCB 在布局上节省了空间。 正是出于这种简单易用的特性, 现在越来越多的芯片上都集成了 SPI技术。

3. SPI接口芯片

SPI --SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)

SDIO --(Secure Digital Input and Output)安全数字输入输出卡定义了一种外设接口

UART --通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通常称作UART。

USB --USB,是英文Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部 设备的连接和通讯。

IIC --I²C(Inter-Integrated Circuit)字面上的意思是集成电路之间,它其实是I²C Bus简称,所以中文应该叫集成电 路总线,它是一种串行通信总线,使用多主从架构。

PWM --脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)技术。

IIS --IIS 总线IIS(Integrate Interface of Sound)即集成音频接口。

GPIO --GPIO(英语:General-purpose input/output),通用型之输入输出的简称。

RS232:逻辑“1”为-3到-15V;逻辑“0”为+3到+15V只需要三条接口线,即“发送数据TXD”、“接收数据 RXD”和“信号地GND”。

RS485:逻辑“1”以两线间的电压差为-(2~6)V表示;逻辑“0”以两线间的电压差为+(2~6)V表示。

TTL接口+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平TransistorTransistor Logic)。

RS232 RS485是数据的传输方式;232是直接高低电平的传输方式;485是使用差分的传输方式,2种传输方式的不 同体现在电平的标准上。

4. spi接口扩展芯片

STM32F030C8T6的微控制器。灵动微通用MCU MM32F031C8T6具备内核M0 32位微控制器,具备有丰富的增强型I/O端口和外设连接到外部总线。包含3个16位基本定时器、1个16位高级定时器,1个12位的ADC、1个16位通用定时器、1个32位通用定时器。还包含标准的通信接口:1个I2C接口、1个SPI接口和1个UART接口。MM32F031C8T工作电压为2.0V5.5V,其工作温度范围常规型-40◦C+85◦C和-40◦C~+105◦C扩展型。具有多种省电工作模式保证低功耗应用的要求。其工作频率最高可达72兆赫兹,并内置高速SRAM存储芯片。

5. spi 芯片

SPI(Serial Peripheral interface),即串行外围设备接口,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,由于其在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,出于这种简单易用的特性,很多AD转换器都以SPI总线方式传输数据。

在工业现场的数据采集中,由于现场情况十分复杂,各个节点之间存在很高的共模电压。容易造成SPI接口无法正常工作,严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。因此,在强干扰环境中,或是高的性能要求下,就必须对SPI总线各个通信节点实行电气隔离。

6. spi加密芯片

ESP(封装安全载荷)是IPSec的一种协议,定义在RFC2406中,用于为IP提供保密性和抗重播服务,包括数据包内容的保密性和有限的流量保密性。ESP是一个通用的、易于拓展的安全机制。

组成格式如下:(1)安全参数索引(32 bit):标识一个安全关联,同AH中的SPI。需要指出的是,SPI本身可以被鉴别,但不会被加密,否则无法处理。

(2)序列号(32 bit):一个单调递增的计数器的值,同AH中讨论的一样,主要为了抵抗重放攻击。同样序列号也不会被加密。

(3)载荷数据(变长):为通过加密保护的传输级数据段(传输模式)或IP数据报(隧道模式)。

(4)填充:字段长范围为0到255字节,用于将明文扩充到所需要的长度,保证边界的正确,同时隐藏载荷数据的实际长度。

(5)填充长度(8 bit):表示前一字段填充的字节的数目。

(6)下一头部(8 bit):标识下一个头部的类型,从而表示负载数据的数据类型。同AH一样,在传输模式下,将是处于保护中的IP上层协议的值,如UDP或TCP的协议类型值。在隧道模式中,值为4。

(7)鉴别数据(可变长):必须是32bit的整数倍,是在前面个字段基础上计算的出来的完整性校验值ICV。

7. SPI扩展

AD模块就模拟量输入模块,作用就是把外部输入的电流,电压,热电阻,热电偶等信号接进模拟量输入模块,模拟量模块负责把这些信号转换成数字信号,不同的模块转换的范围不同,比如西门S7-300的7KF02模块,就是把4-20mA的电流转换成0-27648之间的数,线性转换。

你在PLC里,直接用0-27648之间的数进行运算就行了。DA模拟量输出模块作用相反,但只有电流,电压输出方式。

8. spi总线芯片

1、定义不同

SPI:SPI是串行外设接口(Serial Peripheral Interface)的缩写,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,越来越多的芯片集成了这种通信协议,比如AT91RM9200。

I2C :I2C 总线支持任何IC 生产过程(NMOSCMOS、双极性)。两线――串行数据(SDA)和串行时钟 (SCL)线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识别(无论是微控制器——MCU、LCD驱动器、存储器或键盘接口),而且都可以作为一个发送器或接收器(由器件的功能决定)。很明显,LCD 驱动器只是一个接收器,而存储器则既可以接收又可以发送数据。除了发送器和接收器外器件在执行数 据传输时也可以被看作是主机或从机(见表1)。主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号 的器件。此时,任何被寻址的器件都被认为是从机。

2、总线型式不同

I2C:总线是半双工,2根线SCL SDA

SPI:总线实现全双工,4根线SCK CS MOSI MISO

3、主机设置不同

I2C:是多主机总线,通过SDA上的地址信息来锁定从设备

SPI:只有一个主设备,主设备通过CS片选来确定从设备

4、传输速度不同

I2C:总线传输速度100Kbps----4Mbps

SPI:总线传输速度可达30Mbps以上

5、传输方式不同

I2C:高电平时SDA下降沿标志传输开始,上升沿标志传输结束;

SPI:总线CS拉低标志传输开始,CS拉高标志传输结束。

6、读写格式不同

I2C:总线读写时序比较固定统一,设备驱动编写方便。

SPI:总线不同从设备datasheet来实现读写,相对复杂一些。

9. spi器件

SPI的通信原理很简单,它以主从方式工作,这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备,需要至少4根线,事实上3根也可以(单向传输时)。也是所有基于SPI的设备共有的,它们是SDI(数据输入),SDO(数据输出),SCK(时钟),CS(片选)。

(1)SDO – 主设备数据输出,从设备数据输入

(2)SDI – 主设备数据输入,从设备数据输出

(3)SCLK – 时钟信号,由主设备产生

(4)CS – 从设备使能信号,由主设备控制

其中CS是控制芯片是否被选中的,也就是说只有片选信号为预先规定的使能信号时(高电位或低电位),对此芯片的操作才有效。这就允许在同一总线上连接多个SPI设备成为可能。

接下来就负责通讯的3根线了。通讯是通过数据交换完成的,这里先要知道SPI是串行通讯协议,也就是说数据是一位一位的传输的。这就是SCK时钟线存在的原因,由SCK提供时钟脉冲,SDI,SDO则基于此脉冲完成数据传输。数据输出通过 SDO线,数据在时钟上升沿或下降沿时改变,在紧接着的下降沿或上升沿被读取。完成一位数据传输,输入也使用同样原理。这样,在至少8次时钟信号的改变(上沿和下沿为一次),就可以完成8位数据的传输。

要注意的是,SCK信号线只由主设备控制,从设备不能控制信号线。同样,在一个基于SPI的设备中,至少有一个主控设备。这样传输的特点:这样的传输方式有一个优点,与普通的串行通讯不同,普通的串行通讯一次连续传送至少8位数据,而SPI允许数据一位一位的传送,甚至允许暂停,因为SCK时钟线由主控设备控制,当没有时钟跳变时,从设备不采集或传送数据。也就是说,主设备通过对SCK时钟线的控制可以完成对通讯的控制。SPI还是一个数据交换协议:因为SPI的数据输入和输出线独立,所以允许同时完成数据的输入和输出。不同的SPI设备的实现方式不尽相同,主要是数据改变和采集的时间不同,在时钟信号上沿或下沿采集有不同定义,具体请参考相关器件的文档。

在点对点的通信中,SPI接口不需要进行寻址操作,且为全双工通信,显得简单高效。在多个从设备的系统中,每个从设备需要独立的使能信号,硬件上比I2C系统要稍微复杂一些。

最后,SPI接口的一个缺点:没有指定的流控制,没有应答机制确认是否接收到数据。

AT91RM9200的SPI接口主要由4个引脚构成:SPICLK、MOSI、MISO及 /SS,其中SPICLK是整个SPI总线的公用时钟,MOSI、MISO作为主机,从机的输入输出的标志,MOSI是主机的输出,从机的输入,MISO 是主机的输入,从机的输出。/SS是从机的标志管脚,在互相通信的两个SPI总线的器件,/SS管脚的电平低的是从机,相反/SS管脚的电平高的是主机。在一个SPI通信系统中,必须有主机。SPI总线可以配置成单主单从,单主多从,互为主从。

SPI的片选可以扩充选择16个外设,这时PCS输出=NPCS,说NPCS0~3接4-16译码器,这个译码器是需要外接4-16译码器,译码器的输入为NPCS0~3,输出用于16个外设的选择。

二 SPI协议举例

SPI是一个环形总线结构,由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成,其时序其实很简单,主要是在sck的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换。

假设下面的8位寄存器装的是待发送的数据10101010,上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。

那么第一个上升沿来的时候 数据将会是sdo=1;寄存器=0101010x。下降沿到来的时候,sdi上的电平将所存到寄存器中去,那么这时寄存器=0101010sdi,这样在 8个时钟脉冲以后,两个寄存器的内容互相交换一次。这样就完成里一个spi时序。I2C总线  I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代,最初为音频和视频设备开发,如今主要在服务器管理中使用,其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询,以管理系统的配置或掌握组件的功能状态,如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数,增加了系统的安全性,方便了管理。

  1 I2C总线特点

  I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上,因此I2C总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是,它支持多主控(multimastering), 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然,在任何时间点上只能有一个主控。

  2 I2C总线工作原理

  2.1 总线的构成及信号类型

  I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上,但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作,所以每个电路和模块都有唯一的地址,在信息的传输过程中,I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器),又是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分,地址码用来选址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量决定该调整的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样,各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立,互不相关。

  I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号, 它们分别是:开始信号、结束信号和应答信号。

  开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。

  结束信号:SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。

  应答信号:接收数据的IC在接收到8bit数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。

10. spi扩展io口芯片

P0~P3口可以任意配置 SCK ---- P0.0 MISO ---- P0.1 MOSI ---- P0.2 NSS ---- P0.3 所有的P口都可以任意支配,不知你所问的意思?