一種spi總線的驅動方法、系統(tǒng)及電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信技術領域，涉及一種驅動方法及系統(tǒng)，特別是涉及一種SPI總線的 驅動方法、系統(tǒng)及電子設備。
【背景技術】
[0002] SPI是串行外設接口（Serial Peripheral Interface)的縮寫。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單而在電子設備中廣泛使用。 由于SPI總線采用TTL電平，驅動能力和抗干擾能力差，傳輸距離非常有限，因此主要用于電 子設備內部通信，并不適合用于電子設備之間的通信。然而，近年來越來越多的傳感器采用 了 SPI總線與電子設備進行設備間通信。
[0003] 但是在現(xiàn)有技術中，使用SPI總線僅可以在電子設備內部通信，不使用電子設備間 的通信造成通信距離有限，且SPI總線輸出的信號驅動能力差，抗干擾能力低。
[0004] 因此，如何提供一種SPI總線的驅動方法、系統(tǒng)及電子設備，以解決現(xiàn)有技術中使 用SPI總線僅可以在電子設備內部通信，不使用電子設備間的通信造成通信距離有限，且 SPI總線輸出的信號驅動能力差，抗干擾能力低等種種缺陷，實已成為本領域從業(yè)者亟待解 決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種SPI總線的驅動方法、 系統(tǒng)及電子設備，用于解決現(xiàn)有技術中使用SPI總線僅可以在電子設備內部通信，不使用電 子設備間的通信造成通信距離有限，且SPI總線輸出的信號驅動能力差，抗干擾能力低的問 題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明一方面提供一種SPI總線的驅動方法，應 用于通過SPI總線進行通信的，由主通信設備和至少一個從通信設備組成的通信網(wǎng)絡，所述 SPI總線的驅動方法包括以下步驟:將所述主/從通信設備通過SPI總線輸出TTL電平信號轉 換成差分信號以進行遠距離傳輸;再將所述差分信號進行逆轉換以恢復成所述TTL電平信 號，并將恢復的TTL電平信號傳輸至所述從/主通信設備。
[0007] 本發(fā)明另方面提供一種SPI總線的驅動系統(tǒng)，應用于通過SPI總線進行通信的，由 主通信設備和至少一個從通信設備組成的通信網(wǎng)絡，所述SPI總線的驅動系統(tǒng)包括:第一轉 換模塊，用于將所述主/從通信設備通過SPI總線輸出TTL電平信號轉換成差分信號以進行 遠距離傳輸;第二轉換模塊，用于再將所述差分信號進行逆轉換以恢復成所述TTL電平信 號，并將恢復的TTL電平信號傳輸至所述從/主通信設備。
[0008] 于本發(fā)明的一實施例中，所述SPI總線的驅動系統(tǒng)分別與主通信設備和多個從通 信設備通過SPI總線連接。
[0009] 于本發(fā)明的一實施例中，所述SPI總線的驅動系統(tǒng)采用型號為RS485的轉換芯片。 [0010]于本發(fā)明的一實施例中，當所述SPI總線的驅動系統(tǒng)與N個從通信設備通過SPI總 線連接時，所述SPI總線的驅動系統(tǒng)內部包括與轉換模塊連接的N個第二轉換模塊。
[0011] 于本發(fā)明的一實施例中，所述TTL電平信號包括數(shù)據(jù)TTL電平信號和時鐘TTL電平 信號。
[0012] 于本發(fā)明的一實施例中，所述第一轉換模塊包括:用于將數(shù)據(jù)TTL電平信號轉換成 數(shù)據(jù)差分信號的第一轉換單元;及用于將時鐘TTL電平信號轉換成時鐘差分信號的第二轉 換單元;所述第二轉換模塊包括:用于將數(shù)據(jù)差分信號逆轉換以恢復成所述數(shù)據(jù)TTL電平信 號的第三轉換單元;及用于將時鐘差分信號逆轉換以恢復成所述時鐘TTL電平信號的第四 轉換單元。
[0013] 于本發(fā)明的一實施例中，所述第一轉換單元，第二轉換單元，第三轉換單元，及第 四轉換單元分別包括型號為MAX488的無源開關。
[0014] 于本發(fā)明的一實施例中，所述第一轉換單元，第二轉換單元，第一逆轉換單元，及 第二逆轉換單元還包括與所述無源開關連接的濾波電容。
[0015] 本發(fā)明又一方面提供一種電子設備，所述電子設備包括:信號處理模塊，用于在發(fā) 送通信數(shù)據(jù)時，通過SPI總線輸出TTL電平信號轉換成差分信號以進行遠距離傳輸;或用于 在接收所述通信數(shù)據(jù)時，將所述差分信號進行逆轉換以恢復成所述TTL電平信號，并將恢復 的TTL電平信號傳輸出去。
[0016] 如上所述，本發(fā)明的SPI總線的驅動方法、系統(tǒng)及電子設備，具有以下有益效果：
[0017] 本發(fā)明所述的SPI總線的驅動方法、系統(tǒng)及電子設備在沒有增加中央處理器的工 作量的同時提高了 SPI總線輸出信號的驅動能力和抗干擾性，延長了數(shù)據(jù)傳輸距離。
【附圖說明】
[0018] 圖1顯示為本發(fā)明的SPI總線的驅動方法于一實施例中的流程示意圖。
[0019] 圖2顯示為本發(fā)明的SPI總線的驅動系統(tǒng)于一實施例中原理結構示意圖。
[0020] 圖3顯示為本發(fā)明的SPI總線的驅動系統(tǒng)于一實施例中的應用電路示意圖。
[0021] 圖4顯示為本發(fā)明的電子設備于一實施例中原理結構示意圖。
[0022] 元件標號說明
[0023] 1 主通信設備
[0024] 2 從通信設備
[0025] 3 SPI總線的驅動系統(tǒng)
[0026] 31 第一轉換模塊
[0027] 32 第二轉換模塊
[0028] 311 第一轉換單元
[0029] 312 第二轉換單元
[0030] 321 第三轉換單元
[0031] 322 第四轉換單元
[0032] 4 電子設備
[0033] S1 ~S4 步驟
【具體實施方式】
[0034]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書 所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施 例中的特征可以相互組合。
[0035]需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構 想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸 繪制，其實際實施時各組件的型態(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 可能更為復雜。
[0036] 實施例一
[0037] 本實施例提供一種SPI總線的驅動方法，應用于通過SPI總線進行通信的，由主通 信設備和至少一個從通信設備組成的通信網(wǎng)絡。SPI總線的通信是以主從工作模式，主從工 作模式通常有一個主設備和一個或多個從設備，需要至少4根線，事實上3根也可以（單向傳 輸時）。也是所有基于SPI的設備共有的，它們是SDI (數(shù)據(jù)輸入）、SD0(數(shù)據(jù)輸出）、SCLK(時 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，SCLK提供時鐘脈沖，SDI， SD0則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過SD0線，數(shù)據(jù)在時鐘上升沿或下降沿時改變， 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次時鐘信號的改變(上沿和下沿為一次），就可以完成8位數(shù)據(jù)的傳輸。
[0038]請參閱圖1，顯示為SPI總線的驅動方法于一實施例中的流程示意圖。所述SPI總線 的驅動方法包括以下步驟：
[0039] S1，所述主通信設備/從通信設備通過SPI總線輸出TTL電平信號。所述TTL電平信 號包括數(shù)據(jù)TTL電平信號和時鐘TTL電平信號。
[0040] S2,將所述主/從通信設備通過SPI總線輸出TTL電平信號轉換成差分信號以進行 遠距離傳輸。換句話說就是分別將所述數(shù)據(jù)TTL電平信號和時鐘TTL電平信號轉換成數(shù)據(jù)差 分信號和時鐘差分信號。
[0041] S3,再將所述差分信號，即數(shù)據(jù)差分信號和時鐘差分信號進行逆轉換以恢復成所 述TTL電平信號，及恢復成數(shù)據(jù)TTL電平信號和時鐘TTL電平信號。
[0042] S4,將恢復的TTL電平信號傳輸至所述從通信設備/主通信設備。
[0043]本實施例所述的SPI總線的驅動方法在沒有增加中央處理器的工作量的同時提高 了 SPI總線輸出信號的驅動能力和抗干擾性，延長了數(shù)據(jù)傳輸距離。
[0044] 實施例二
[0045]本實施例提供一種SPI總線的驅動系統(tǒng)，應用于通過SPI總線進行通信的，由主通 信設備和至少一個從通信設備組成的通信網(wǎng)絡，所述SPI總線的驅動系統(tǒng)包括:轉換模塊， 用于將所述主/從通信設備通過SPI總線輸出TTL電平信號轉換成差分信號以進行遠距離傳 輸；
[0046]逆轉換模塊，用于再將所述差分信號進行逆轉換以恢復成所述TTL電平信號，并將 恢復的TTL電平信號傳輸至所述從/主通信設備。
[0047]以下結合圖示對本實施例所述的SPI總線的驅動系統(tǒng)進行詳細闡述。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主設備和一個或多個從設備，需要至 少4根線，事實上3根也可以（單向傳輸時）。也是所有基于SPI的設備共有的，它們是SDI(數(shù) 據(jù)輸入）、SDO(數(shù)據(jù)輸出）、SCLK(時鐘）、CS(片選）。其中，CS是芯片的片選引腳。SPI總線傳輸 數(shù)據(jù)時，SCLK提供時鐘脈沖，SDI，SDO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)