跨数据帧的串行外围接口（SPI）自动寄存器地址增量制造技术

本公开的各实施例总体上涉及跨数据帧的串行外围接口(SPI)自动寄存器地址增量。一种串行外围接口(SPI)通信系统包括：配置有定义用于数据操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址的存储器；被配置为接收芯片选择信号的芯片选择端子，芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平；被配置为接收主出从入(MOSI)信号的串行数据输入端子，其中MOSI信号包括在数据操作的第一芯片选择帧中接收的配置信息，其中配置信息包括指示数据操作是写入操作还是读出操作的操作命令位以及指示跨芯片选择帧的自动寄存器地址递增被启用还是禁用的自动递增控制位；以及被配置为传输主入从出(MISO)信号的串行数据输出端子。的串行数据输出端子。的串行数据输出端子。

【技术实现步骤摘要】
跨数据帧的串行外围接口(SPI)自动寄存器地址增量


[0001]本公开的各实施例总体上涉及跨数据帧的串行外围接口(SPI)自动寄存器地址增量。

技术介绍

[0002]串行外围接口(SPI)是一种同步串行通信接口规范，主要用于嵌入式系统中的短距离通信。具体地，它是一种接口总线，通常用于在微控制器与外围设备(例如，外围集成电路(IC))(诸如移位寄存器、传感器、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和存储器设备)之间发送数据。它使用单独的时钟和数据线、以及用于选择与哪个外围设备通信的选择线。微控制器通常称为主设备或IC，并且外围设备通常称为从设备或IC。
[0003]为了开始SPI通信，主设备使用SPI通信帧中的命令字节来为所选择的从设备建立通信。对于这种建立，主机通常向从机传输起始寄存器地址(即，地址字节)，该起始寄存器地址指示从机将从哪个从机寄存器地址开始读出用于主机的读取操作的数据、或主机将从哪个从机寄存器地址开始向从机写入数据。从机必须等待起始寄存器地址，然后才能开始将数据从其寄存器传输到主机或开始从主机接收写入数据。
[0004]对于跨越多个SPI通信帧的通信，主机必须为每个帧标识起始寄存器地址。这不仅会延迟由从机执行的数据传输，而且传输起始寄存器地址会占用所分配的SPI通信帧的一部分，从而产生开销。因此，为每个帧(即，为每个读出)传输起始寄存器地址可能是低效的。
[0005]例如，对于具有x字节SPI缓冲器的微控制器，微控制器可以使用x字节帧来读取或写入数据，其中每个SPI通信帧的带宽为x字节。这通常会导致使用连续x字节帧进行若干连续读出或使用x字节帧进行若干连续写入帧。这表示，对于4字节SPI缓冲器，每帧的25％的寻址丢失——被主机用于在每个SPI通信帧的开始传输起始寄存器地址。
[0006]因此，可能需要采用SPI通信帧的更高效使用的改进的SPI通信接口。

技术实现思路

[0007]一个或多个实施例提供了一种串行外围接口(SPI)通信系统，该SPI通信系统包括从设备。从设备包括：配置有定义用于读出操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址的存储器；被配置为接收芯片选择信号的芯片选择端子，芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平，其中每个芯片选择帧的结束由空闲信号沿定义，空闲信号沿是从活动信号电平到空闲信号电平的转变；被配置为接收主出从入(MOSI)信号的串行数据输入(SDI)端子，其中MOSI信号包括在第一芯片选择帧中接收的用于开始读出操作的配置信息；以及被配置为在读出操作期间传输包括数据部分的主入从出(MISO)信号的串行数据输出(SDO)端子，其中每个数据部分从数据寄存器的不同寄存器地址顺序读出。从设备被配置为：在第一芯片选择帧期间，递增寄存器地址以对应于从数据寄存器中顺序读出的每个存储器位置，在由芯片选择信号的空闲信号沿标定的第一芯片选择帧的结束，将帧结束寄存器地址与结束寄存器地址进行比较，在第一芯片选择帧的结束
的帧结束寄存器地址小于结束寄存器地址的第一条件下，在下一芯片选择帧自动递增寄存器地址，以便跨第一芯片选择帧和下一芯片选择帧执行自动寄存器地址递增，以及在第一芯片选择帧的结束的帧结束寄存器地址等于或大于结束寄存器地址的第二条件下，停止读出操作。
[0008]一个或多个实施例提供了一种与从设备执行串行外围接口(SPI)通信的方法，从设备包括数据寄存器，数据寄存器配置有定义用于读出操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址。该方法包括：由从设备接收芯片选择信号，芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平，其中每个芯片选择帧的结束由空闲信号沿定义，空闲信号沿是从活动信号电平到空闲信号电平的转变；由从设备接收主出从入(MOSI)信号，其中MOSI信号包括在第一芯片选择帧中接收的用于开始读出操作的配置信息；由从设备在读出操作期间传输包括数据部分的主入从出(MISO)信号，其中每个数据部分从数据寄存器的不同寄存器地址顺序读出；在第一芯片选择帧期间，由从设备递增寄存器地址以对应于从数据寄存器中顺序读出的每个存储器位置；在由芯片选择信号的空闲信号沿标定的第一芯片选择帧的结束，由从设备将帧结束寄存器地址与结束寄存器地址进行比较；在第一芯片选择帧的结束的帧结束寄存器地址小于结束寄存器地址的第一条件下，由从设备在下一芯片选择帧自动递增寄存器地址，以便跨第一芯片选择帧和下一芯片选择帧执行自动寄存器地址递增；以及在第一芯片选择帧的结束的帧结束寄存器地址等于或大于结束寄存器地址的第二条件下，由从设备停止读出操作。
[0009]一个或多个实施例提供了一种包括从设备的串行外围接口(SPI)通信系统。从设备包括：配置有定义用于写入操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址的数据寄存器；芯片选择端子，被配置为接收芯片选择信号，芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平，其中每个芯片选择帧的结束由空闲信号沿定义，空闲信号沿是从活动信号电平到空闲信号电平的转变；以及串行数据输入(SDI)端子，被配置为接收主出从入(MOSI)信号，其中MOSI信号包括在第一芯片选择帧中接收的用于开始写入操作的配置信息和在写入操作期间接收的数据部分，其中每个数据部分被顺序写入数据寄存器的不同寄存器地址。从设备被配置为：在第一芯片选择帧期间，递增寄存器地址以对应于顺序写入数据寄存器的每个存储器位置，在由芯片选择信号的空闲信号沿标定的第一芯片选择帧的结束，将帧结束寄存器地址与结束寄存器地址进行比较，在第一芯片选择帧的结束的帧结束寄存器地址小于结束寄存器地址的第一条件下，在下一芯片选择帧自动递增寄存器地址，以便跨第一芯片选择帧和下一芯片选择帧执行自动寄存器地址递增，以及在第一芯片选择帧的结束的帧结束寄存器地址等于或大于结束寄存器地址的第二条件下，停止写入操作。
[0010]一个或多个实施例提供一种与从设备执行串行外围接口(SPI)通信的方法，从设备包括数据寄存器，数据寄存器配置有定义用于写入操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址。该方法包括：由从设备接收芯片选择信号，芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平，其中每个芯片选择帧的结束由空闲信号沿定义，空闲信号沿是从活动信号电平到空闲信号电平的转变；由从设备接收主出从入(MOSI)信号，其中MOSI信号包括在第一芯片选择帧中接收的用于开始写入操作的配置信息和在写入操作期间接收的数据部分，其中每个数据部分被顺序写入数据寄存器的不同寄存
器地址；在第一芯片选择帧期间，由从设备递增寄存器地址以对应于顺序写入数据寄存器的每个存储器位置；在由芯片选择信号的空闲信号沿标定的第一芯片选择帧的结束，由从设备将帧结束寄存器地址与结束寄存器地址进行比较；在第一芯片选择帧的结束的帧结束寄存器地址小于结束寄存器地址的第一条件下，由从设备在下一芯片选择帧自动递增寄存器地址，以便跨第一芯片选择帧和下一芯片选择帧执行自动寄存器地址递增；以及在第一芯片选择本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种串行外围接口SPI通信系统，包括：从设备，包括：存储器，被配置有定义用于读出操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址；芯片选择端子，被配置为接收芯片选择信号，所述芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平，其中每个芯片选择帧的结束由空闲信号沿定义，所述空闲信号沿是从所述活动信号电平到所述空闲信号电平的转变；串行数据输入SDI端子，被配置为接收主出从入MOSI信号，其中所述MOSI信号包括在第一芯片选择帧中接收的用于开始所述读出操作的配置信息；以及串行数据输出SDO端子，被配置为在所述读出操作期间传输包括数据部分的主入从出MISO信号，其中每个数据部分从所述存储器的不同寄存器地址顺序读出；其中所述从设备被配置为：在由所述第一芯片选择帧定义的间隔期间，递增寄存器地址以对应于从所述存储器中顺序读出的每个存储器位置，在由所述芯片选择信号的所述空闲信号沿标定的所述第一芯片选择帧的结束，将帧结束寄存器地址与所述结束寄存器地址进行比较，在所述第一芯片选择帧的所述结束的所述帧结束寄存器地址小于所述结束寄存器地址的第一条件下，在下一芯片选择帧自动递增所述寄存器地址，以便跨所述第一芯片选择帧和所述下一芯片选择帧执行自动寄存器地址递增，以及在所述第一芯片选择帧的所述结束的所述帧结束寄存器地址等于或大于所述结束寄存器地址的第二条件下，停止所述读出操作。2.根据权利要求1所述的SPI通信系统，其中：如果所述第一条件被满足，则所述从设备被配置为在所述下一芯片选择帧的开始自动递增所述寄存器地址，而不在所述下一芯片选择帧中接收命令。3.根据权利要求1所述的SPI通信系统，其中：如果所述第一条件被满足，则所述读取操作在所述下一芯片选择帧的开始自动继续。4.根据权利要求1所述的SPI通信系统，其中：如果所述第二条件被满足，则所述从设备被配置为确定所述读出操作已经被完成。5.根据权利要求1所述的SPI通信系统，还包括：主设备，被配置为向所述从设备传输所述芯片选择信号和所述MOSI信号，并且还被配置为从所述从设备接收所述MISO信号，其中所述主设备被配置为在所述第一芯片选择帧中传输用于开始所述读出操作的所述配置信息。6.根据权利要求5所述的SPI通信系统，其中如果所述第二条件被满足，则所述主设备被配置为在所述下一芯片选择帧中向所述从设备传输用于发起不同于所述读出操作的另一数据操作的另外的配置信息。7.根据权利要求5所述的SPI通信系统，其中如果所述第一条件被满足，则所述主设备被配置为在所述下一芯片选择帧期间不向所述从设备传输用于递增所述寄存器地址的命令。8.根据权利要求1所述的SPI通信系统，其中所述配置信息指示所述读出操作的所述起
始寄存器地址。9.一种与从设备执行串行外围接口SPI通信的方法，所述从设备包括存储器，所述存储器配置有定义用于读出操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址，所述方法包括：由所述从设备接收芯片选择信号，所述芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平，其中每个芯片选择帧的结束由空闲信号沿定义，所述空闲信号沿是从所述活动信号电平到所述空闲信号电平的转变；由所述从设备接收主出从入MOSI信号，其中所述MOSI信号包括在第一芯片选择帧中接收的用于开始所述读出操作的配置信息；由所述从设备在所述读出操作期间传输包括数据部分的主入从出MISO信号，其中每个数据部分从所述存储器的不同寄存器地址顺序读出；在由所述第一芯片选择帧定义的间隔期间，由所述从设备递增寄存器地址以对应于从所述存储器中顺序读出的每个存储器位置；在由所述芯片选择信号的所述空闲信号沿标定的所述第一芯片选择帧的结束，由所述从设备将帧结束寄存器地址与所述结束寄存器地址进行比较；在所述第一芯片选择帧的所述结束的所述帧结束寄存器地址小于所述结束寄存器地址的第一条件下，由所述从设备在下一芯片选择帧自动递增所述寄存器地址，以便跨所述第一芯片选择帧和所述下一芯片选择帧执行自动寄存器地址递增；以及在所述第一芯片选择帧的所述结束的所述帧结束寄存器地址等于或大于所述结束寄存器地址的第二条件下，由所述从设备停止所述读出操作。10.一种串行外围接口SPI通信系统，包括：从设备，包括：存储器，被配置有定义用于写入操作的寄存器地址范围的起始寄存器地址和结束寄存器地址；芯片选择端子，被配置为接收芯片选择信号，所述芯片选择信号包括定义多个芯片选择帧的活动信号电平和空闲信号电平，其中每个芯片选择帧的结束由空闲信号沿定义，所述空闲信号沿是从所述活动信号电平到所述空闲信号电平的转变；以及串行数据输入SDI端子，被配置为接收主出从入MOSI信号，其中所述MOSI信号包括在第一芯片选择帧中接收的用于开始所述写入操作的配置信息和在所述写入操作期间接收的数据部分，其中每个数据部分被顺序写入所述存储器的不同寄存器地址，其中所述从设备被配置为：在由所述第一芯片选择帧定义的间隔期间，递增寄存器地址以对应于顺序写入所述存储器的每个存储器位置，在由所述芯片选择信号的所述空闲信号沿标定的所述第一芯片选择帧的结束，将帧结束寄存器地址与所述结束寄存器地址进行比较，在所述第一芯片选择帧的所述结束的所述帧结束寄存器地址小于所述结束寄存器地址的第一条件下，在下一芯片选择帧自动递增所述寄存器地址，以便跨所述第一芯片选择帧和所述下一芯片选择帧执行自动寄存器地址递增，以及在所述第一芯片选择帧的所述结束的所述帧结束寄存器地址等于或大于所述结束寄
存器地址的第二条件下，停止所述写入操作。11.根据权利要求10所述的SPI通信系统，其中：如果所述第一条件被满足，则所述从设...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：