SPI与菊花链

SPI是嵌入式底层一种使用非常广泛的协议，且常与菊花链结合使用，在汽车电子、储能bms等领域用于电芯电压、模组温度采样等。
SPI即Serial Peripheral interface，串行外围设备接口，是一种全双工同步串行通信总线。摩托罗拉公司20世纪80年代中期首先开发出此传输接口，之后逐渐发展为行业规范之一。
SPI总线规定了4个信号接口：
SCLK（Serial Clock）：时钟信号，由主机发出
MOSI（Master Output, Slave Input）：主机输出，从机输入信号（数据由主机发出）
MISO（Master Input, Slave Output）：主机输入，从机输出信号（数据由从机发出）
SS（Slave Select）：片选信号，由主机发出，一般是低电位有效
主机和从机都有一个串行移位寄存器，主机通过向它的 SPI 串行寄存器写入一个字节来发起一次传输。串行移位寄存器通过 MOSI 信号线将字节传送给从机，从机也将自己的串行移位寄存器中的内容通过 MISO 信号线返回给主机。这样，两个移位寄存器中的内容就被交换。外设的写操作和读操作是同步完成的。如果只是进行写操作，主机只需忽略接收到的字节。反之，若主机要读取从机的一个字节，就必须发送一个空字节引发从机传输。
CPOL和CPHA

CPOL，即Clock Polarity，时钟极性。就是当主从机处于空闲状态，不传输数据时，SCL 线的电平状态。假如空闲状态是高电平，则CPOL=1；若空闲状态是低电平，CPOL = 0。
CPHA，即Clock Phase，时钟相位，指的是数据的采样时刻。CPHA = 0就表示数据的采样是从第 1 个边沿信号开始，CPOL决定是上升沿还是下降沿。
CPOL 和 CPHA 都有两种不同状态，所以 SPI 分成了 4 种模式。
SPI工作模式CPOLCPHASCL空闲状态采样边沿采样时刻000低电平上升沿奇数边沿101低电平下降沿偶数边沿210高电平下降沿奇数边沿311高电平上升沿偶数边沿菊花链

菊花链拓扑（英语：Daisy Chain Topology）是一种串联的拓扑，在这种拓扑结构中的设备都连接到一条链或一个环上。根据链路是否闭合可以分为单链和双链。

主机与从机之间的数据除了高低电平以外，还有isoSPI（隔离 SPI），用一对差分线传输 SPI 数据。高压采样时一般用这种方式。
普通 SPI需要 MCU 和从机芯片共地才能正常工作。在电动车/储能柜里，不同采样芯片往往分布在不同电芯模块，电位可能相差数百伏甚至上千伏，如果用普通 SPI 直连，必须用数字隔离器或光耦给每条信号线隔离，这会导致四条线（MISO、MOSI、CLK、CS）全部隔离，硬件成本高，PCB 走线复杂。
而isoSPI只用 一对差分线传输数据，这对线通过变压器（或隔离器）天然实现电气隔离，不需要每根线都隔离，隔离成本大幅降低。

来源：程序园用户自行投稿发布，如果侵权，请联系站长删除
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！