一種spi總線的驅(qū)動(dòng)方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種驅(qū)動(dòng)方法及系統(tǒng)，特別是涉及一種SPI總線的 驅(qū)動(dòng)方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] SPI是串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface)的縮寫(xiě)。SPI，是一種高速 的，全雙工，同步的通信總線。SPI總線由于其成本低且使用簡(jiǎn)單而在電子設(shè)備中廣泛使用。 由于SPI總線采用TTL電平，驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾能力差，傳輸距離非常有限，因此主要用于電 子設(shè)備內(nèi)部通信，并不適合用于電子設(shè)備之間的通信。然而，近年來(lái)越來(lái)越多的傳感器采用 了 SPI總線與電子設(shè)備進(jìn)行設(shè)備間通信。
[0003] 但是在現(xiàn)有技術(shù)中，使用SPI總線僅可以在電子設(shè)備內(nèi)部通信，不使用電子設(shè)備間 的通信造成通信距離有限，且SPI總線輸出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力差，抗干擾能力低。
[0004] 因此，如何提供一種SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中使 用SPI總線僅可以在電子設(shè)備內(nèi)部通信，不使用電子設(shè)備間的通信造成通信距離有限，且 SPI總線輸出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力差，抗干擾能力低等種種缺陷，實(shí)已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解 決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法、 系統(tǒng)及電子設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中使用SPI總線僅可以在電子設(shè)備內(nèi)部通信，不使用電 子設(shè)備間的通信造成通信距離有限，且SPI總線輸出的信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力差，抗干擾能力低的問(wèn) 題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明一方面提供一種SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法，應(yīng) 用于通過(guò)SPI總線進(jìn)行通信的，由主通信設(shè)備和至少一個(gè)從通信設(shè)備組成的通信網(wǎng)絡(luò)，所述 SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟:將所述主/從通信設(shè)備通過(guò)SPI總線輸出TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn) 換成差分信號(hào)以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸;再將所述差分信號(hào)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換以恢復(fù)成所述TTL電平信 號(hào)，并將恢復(fù)的TTL電平信號(hào)傳輸至所述從/主通信設(shè)備。
[0007] 本發(fā)明另方面提供一種SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)用于通過(guò)SPI總線進(jìn)行通信的，由 主通信設(shè)備和至少一個(gè)從通信設(shè)備組成的通信網(wǎng)絡(luò)，所述SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:第一轉(zhuǎn) 換模塊，用于將所述主/從通信設(shè)備通過(guò)SPI總線輸出TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)以進(jìn)行 遠(yuǎn)距離傳輸;第二轉(zhuǎn)換模塊，用于再將所述差分信號(hào)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換以恢復(fù)成所述TTL電平信 號(hào)，并將恢復(fù)的TTL電平信號(hào)傳輸至所述從/主通信設(shè)備。
[0008] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分別與主通信設(shè)備和多個(gè)從通 信設(shè)備通過(guò)SPI總線連接。
[0009] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用型號(hào)為RS485的轉(zhuǎn)換芯片。 [0010]于本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)所述SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與N個(gè)從通信設(shè)備通過(guò)SPI總 線連接時(shí)，所述SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部包括與轉(zhuǎn)換模塊連接的N個(gè)第二轉(zhuǎn)換模塊。
[0011] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述TTL電平信號(hào)包括數(shù)據(jù)TTL電平信號(hào)和時(shí)鐘TTL電平 信號(hào)。
[0012] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一轉(zhuǎn)換模塊包括:用于將數(shù)據(jù)TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成 數(shù)據(jù)差分信號(hào)的第一轉(zhuǎn)換單元;及用于將時(shí)鐘TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘差分信號(hào)的第二轉(zhuǎn) 換單元;所述第二轉(zhuǎn)換模塊包括:用于將數(shù)據(jù)差分信號(hào)逆轉(zhuǎn)換以恢復(fù)成所述數(shù)據(jù)TTL電平信 號(hào)的第三轉(zhuǎn)換單元;及用于將時(shí)鐘差分信號(hào)逆轉(zhuǎn)換以恢復(fù)成所述時(shí)鐘TTL電平信號(hào)的第四 轉(zhuǎn)換單元。
[0013] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一轉(zhuǎn)換單元，第二轉(zhuǎn)換單元，第三轉(zhuǎn)換單元，及第 四轉(zhuǎn)換單元分別包括型號(hào)為MAX488的無(wú)源開(kāi)關(guān)。
[0014] 于本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述第一轉(zhuǎn)換單元，第二轉(zhuǎn)換單元，第一逆轉(zhuǎn)換單元，及 第二逆轉(zhuǎn)換單元還包括與所述無(wú)源開(kāi)關(guān)連接的濾波電容。
[0015] 本發(fā)明又一方面提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括:信號(hào)處理模塊，用于在發(fā) 送通信數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)SPI總線輸出TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸;或用于 在接收所述通信數(shù)據(jù)時(shí)，將所述差分信號(hào)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換以恢復(fù)成所述TTL電平信號(hào)，并將恢復(fù) 的TTL電平信號(hào)傳輸出去。
[0016] 如上所述，本發(fā)明的SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備，具有以下有益效果：
[0017] 本發(fā)明所述的SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法、系統(tǒng)及電子設(shè)備在沒(méi)有增加中央處理器的工 作量的同時(shí)提高了 SPI總線輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾性，延長(zhǎng)了數(shù)據(jù)傳輸距離。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1顯示為本發(fā)明的SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法于一實(shí)施例中的流程示意圖。
[0019] 圖2顯示為本發(fā)明的SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)于一實(shí)施例中原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖3顯示為本發(fā)明的SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)于一實(shí)施例中的應(yīng)用電路示意圖。
[0021] 圖4顯示為本發(fā)明的電子設(shè)備于一實(shí)施例中原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0023] 1 主通信設(shè)備
[0024] 2 從通信設(shè)備
[0025] 3 SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
[0026] 31 第一轉(zhuǎn)換模塊
[0027] 32 第二轉(zhuǎn)換模塊
[0028] 311 第一轉(zhuǎn)換單元
[0029] 312 第二轉(zhuǎn)換單元
[0030] 321 第三轉(zhuǎn)換單元
[0031] 322 第四轉(zhuǎn)換單元
[0032] 4 電子設(shè)備
[0033] S1 ~S4 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū) 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施 例中的特征可以相互組合。
[0035]需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu) 想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸 繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也 可能更為復(fù)雜。
[0036] 實(shí)施例一
[0037] 本實(shí)施例提供一種SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法，應(yīng)用于通過(guò)SPI總線進(jìn)行通信的，由主通 信設(shè)備和至少一個(gè)從通信設(shè)備組成的通信網(wǎng)絡(luò)。SPI總線的通信是以主從工作模式，主從工 作模式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需要至少4根線，事實(shí)上3根也可以（單向傳 輸時(shí)）。也是所有基于SPI的設(shè)備共有的，它們是SDI (數(shù)據(jù)輸入）、SD0(數(shù)據(jù)輸出）、SCLK(時(shí) 鐘）、CS (片選）。其中，CS是芯片的片選引腳。SPI總線傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，SCLK提供時(shí)鐘脈沖，SDI， SD0則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過(guò)SD0線，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿或下降沿時(shí)改變， 在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位數(shù)據(jù)傳輸，輸入也使用同樣原理。這樣，在至 少8次時(shí)鐘信號(hào)的改變(上沿和下沿為一次），就可以完成8位數(shù)據(jù)的傳輸。
[0038]請(qǐng)參閱圖1，顯示為SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法于一實(shí)施例中的流程示意圖。所述SPI總線 的驅(qū)動(dòng)方法包括以下步驟：
[0039] S1，所述主通信設(shè)備/從通信設(shè)備通過(guò)SPI總線輸出TTL電平信號(hào)。所述TTL電平信 號(hào)包括數(shù)據(jù)TTL電平信號(hào)和時(shí)鐘TTL電平信號(hào)。
[0040] S2,將所述主/從通信設(shè)備通過(guò)SPI總線輸出TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)以進(jìn)行 遠(yuǎn)距離傳輸。換句話說(shuō)就是分別將所述數(shù)據(jù)TTL電平信號(hào)和時(shí)鐘TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)差 分信號(hào)和時(shí)鐘差分信號(hào)。
[0041] S3,再將所述差分信號(hào)，即數(shù)據(jù)差分信號(hào)和時(shí)鐘差分信號(hào)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換以恢復(fù)成所 述TTL電平信號(hào)，及恢復(fù)成數(shù)據(jù)TTL電平信號(hào)和時(shí)鐘TTL電平信號(hào)。
[0042] S4,將恢復(fù)的TTL電平信號(hào)傳輸至所述從通信設(shè)備/主通信設(shè)備。
[0043]本實(shí)施例所述的SPI總線的驅(qū)動(dòng)方法在沒(méi)有增加中央處理器的工作量的同時(shí)提高 了 SPI總線輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾性，延長(zhǎng)了數(shù)據(jù)傳輸距離。
[0044] 實(shí)施例二
[0045]本實(shí)施例提供一種SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)用于通過(guò)SPI總線進(jìn)行通信的，由主通 信設(shè)備和至少一個(gè)從通信設(shè)備組成的通信網(wǎng)絡(luò)，所述SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括:轉(zhuǎn)換模塊， 用于將所述主/從通信設(shè)備通過(guò)SPI總線輸出TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳 輸；
[0046]逆轉(zhuǎn)換模塊，用于再將所述差分信號(hào)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)換以恢復(fù)成所述TTL電平信號(hào)，并將 恢復(fù)的TTL電平信號(hào)傳輸至所述從/主通信設(shè)備。
[0047]以下結(jié)合圖示對(duì)本實(shí)施例所述的SPI總線的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)闡述。所述SPI總線 的通信是以主從工作模式，主從工作模式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需要至 少4根線，事實(shí)上3根也可以（單向傳輸時(shí)）。也是所有基于SPI的設(shè)備共有的，它們是SDI(數(shù) 據(jù)輸入）、SDO(數(shù)據(jù)輸出）、SCLK(時(shí)鐘）、CS(片選）。其中，CS是芯片的片選引腳。SPI總線傳輸 數(shù)據(jù)時(shí)，SCLK提供時(shí)鐘脈沖，SDI，SDO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)