Was ist die SPI-Schnittstelle? Wie funktioniert SPI?

Was ist die SPI-Schnittstelle? Wie funktioniert SPI?

SPI steht für Serial Peripheral Interface und ist, wie der Name schon sagt, eine serielle Peripherieschnittstelle. Motorola definierte sie erstmals für seine Prozessoren der MC68HCXX-Serie.SPI ist ein Hochgeschwindigkeits-Vollduplex-Synchron-Kommunikationsbus, der nur vier Leitungen am Chip-Pin belegt und somit Chip-Pins spart sowie Platz beim PCB-Layout einspart. Er bietet Komfort und wird hauptsächlich in EEPROMs, Flash-Speichern, Echtzeituhren, AD-Wandlern und zwischen digitalen Signalprozessoren und digitalen Signaldecodern eingesetzt.

SPI kennt zwei Modi: Master und Slave. Ein SPI-Kommunikationssystem benötigt genau ein Master-Gerät und ein oder mehrere Slave-Geräte. Das Master-Gerät stellt den Takt, das Slave-Gerät und die SPI-Schnittstelle bereit, die alle vom Master-Gerät initialisiert werden. Sind mehrere Slave-Geräte vorhanden, werden diese über separate Chip-Signale gesteuert.SPI ist ein Vollduplex-Verfahren, SPI definiert keine Geschwindigkeitsbegrenzung, und die allgemeine Implementierung kann in der Regel 10 Mbit/s erreichen oder sogar überschreiten.

Die SPI-Schnittstelle verwendet im Allgemeinen vier Signalleitungen zur Kommunikation:

SDI (Dateneingabe), SDO (Datenausgabe), SCK (Takt), CS (Auswahl)

MISO:Primärer Geräte-Ein-/Ausgangspin. Der Pin sendet Daten im Sendemodus und empfängt Daten im Hauptmodus.

MOSI:Primärer Geräteausgangs-/Eingangspin des Geräts. Der Pin sendet Daten im Hauptmodus und empfängt Daten im Modus.

SCLK:Serielles Taktsignal, erzeugt vom Hauptgerät.

CS / SS:Das vom Hauptgerät gesteuerte Auswahlsignal des Geräts dient als „Chip-Auswahlpin“ und wählt das jeweilige Slave-Gerät aus. Dadurch kann das Master-Gerät ausschließlich mit einem bestimmten Slave-Gerät kommunizieren und Konflikte auf der Datenleitung werden vermieden.

In den letzten Jahren hat sich die Kombination aus SPI-Technologie (Serial Peripheral Interface) und OLED-Displays (Organic Light-Emitting Diode) zu einem Schwerpunkt der Technologiebranche entwickelt. SPI, bekannt für seine hohe Effizienz, den geringen Stromverbrauch und das einfache Hardware-Design, gewährleistet eine stabile Signalübertragung für OLED-Displays. Gleichzeitig ersetzen OLED-Bildschirme mit ihren selbstleuchtenden Eigenschaften, hohen Kontrastverhältnissen, weiten Betrachtungswinkeln und ultradünnen Bauformen zunehmend herkömmliche LCD-Bildschirme und werden zur bevorzugten Displaylösung für Smartphones, Wearables und IoT-Geräte.