Comms

Calculateur de synchronisation et d'intégrité du signal SPI

Calculez les paramètres de synchronisation du bus SPI, y compris la période de bits, la durée de trame, la fréquence d'horloge maximale limitée par la capacité de trace et la fréquence de balayage du signal

Loading calculator...

Formule

t_bit = 1/f_CLK; τ = R_drive·C_trace; f_max = 1/(4.4τ)

t_bit— Bit period (ns)

τ— RC time constant (ns)

R_drive— Drive output impedance (3.3V/I_drive) (Ω)

C_trace— Total trace capacitance (F)

f_max— Maximum clock frequency (Hz)

Comment ça marche

L'interface périphérique série (SPI) est un protocole de communication série synchrone utilisé dans les systèmes embarqués pour les communications à courte distance entre les microcontrôleurs et les périphériques. Le protocole fonctionne selon une configuration maître-esclave avec des lignes séparées pour la transmission des données (MOSI et MISO), une horloge série (SCLK) et une ligne de sélection esclave (SS). La synchronisation SPI est essentielle pour garantir un transfert de données fiable, impliquant des paramètres tels que la fréquence d'horloge, le taux de transfert des données et les caractéristiques de synchronisation du signal.

Exemple Résolu

Prenons l'exemple d'un système doté d'un périphérique maître fonctionnant à une fréquence d'horloge de 10 MHz. Si le transfert de données souhaité est constitué de mots de 8 bits et que la largeur d'impulsion d'horloge minimale est de 50 nanosecondes, le calcul se déroulera comme suit : 1) Calculer le taux de transfert de données maximal : 10 MHz = 10 000 000 transferts/seconde 2) Calculer la durée d'impulsion minimale : 50 ns par cycle d'horloge 3) Vérifier la configuration et les temps d'attente conformes aux spécifications de l'appareil 4) Déterminer le temps de transfert total par mot de 8 bits : environ 0,8 microseconde

Conseils Pratiques

✓Vérifiez toujours les spécifications de synchronisation pour les périphériques maîtres et esclaves
✓Utilisez des résistances pull-up/pull-down pour garantir des niveaux de signal stables
✓Tenez compte de l'intégrité du signal et minimisez la longueur des traces
✓Choisissez les fréquences d'horloge appropriées en fonction des capacités de l'appareil

Erreurs Fréquentes

✗Polarité d'horloge et configuration de phase incorrectes
✗Négliger les limites de fréquence maximales des périphériques
✗Conditionnement du signal inadéquat pour les communications à haut débit

Foire Aux Questions

Quelle est la vitesse d'horloge SPI maximale ?

Plage généralement comprise entre 1 MHz et 50 MHz, selon la conception du périphérique et du circuit

Combien d'appareils peuvent être connectés à un bus SPI ?

Plusieurs appareils esclaves peuvent être connectés, dans la limite du nombre de lignes de sélection des esclaves

Quels sont les principaux paramètres de synchronisation du SPI ?

Fréquence d'horloge, taux de transfert de données, temps de configuration, temps de maintien et délai de propagation

Shop Components

Affiliate links — we may earn a commission at no cost to you.

USB-UART Adapters

USB to serial bridge ICs for protocol debugging

DigiKey →Mouser →

Logic Analyzers

USB logic analyzers for capturing digital bus traffic

DigiKey →Mouser →

Related Calculators

Comms

CAN Bus Timing

Calculate CAN bus bit timing parameters including prescaler, time quanta, sync segment, propagation segment, and phase buffer segments for a given baud rate and sample point

Comms

UART Baud Rate

Calculate UART frame timing, throughput, and USART BRR register divisor from baud rate, data format, and MCU clock frequency. Identify baud rate error for reliable serial communication.

Comms

I2C Pull-Up

Calculate I2C pull-up resistor values for Standard (100 kHz), Fast (400 kHz), and Fast-Plus (1 MHz) modes. Derives minimum, maximum, and recommended resistance from supply voltage and bus capacitance per NXP UM10204.

Comms

USB Termination

Calculate USB bus termination resistor values, differential impedance, cable propagation delay, signal rise time, and eye opening for USB 2.0 and USB 3.0

Comms

RS-485 Termination

Calculate RS-485 bus termination resistors, bias resistors, maximum baud rate for cable length, propagation delay, and bias current consumption

Comms

I2S Timing

Calculate I2S bit clock (BCLK), word clock (LRCLK/WCLK), and data rate for audio interfaces at any sample rate, bit depth, and channel count.