एसपीआई, मूल रूप से मोटोरोला (अब फ्रीस्केल) द्वारा विकसित एक सिंक्रोनस सीरियल संचार प्रोटोकॉल,सूक्ष्म नियंत्रकों को सेंसर जैसे परिधीय उपकरणों से जोड़ने के लिए एम्बेडेड सिस्टम में सर्वव्यापी हो गया हैइसकी लोकप्रियता इसकी लचीलापन, उच्च गति क्षमता और सरल हार्डवेयर कार्यान्वयन से उत्पन्न होती है।
मानक एसपीआई प्रोटोकॉल में चार प्राथमिक सिग्नल लाइनों का उपयोग किया जाता हैः
एसपीआई एक मास्टर-स्लेव कॉन्फ़िगरेशन में काम करता है जहां मास्टर सभी संचार शुरू करता है। जबकि सैद्धांतिक रूप से पूर्ण-डुप्लेक्स संचार का समर्थन करता है, अधिकांश एलसीडी / ओएलईडी अनुप्रयोग आधा-डुप्लेक्स मोड का उपयोग करते हैं।प्रोटोकॉल का शिफ्ट-रजिस्टर जैसा संचालन एक साथ द्विदिशात्मक डेटा हस्तांतरण को सक्षम बनाता है, हालांकि व्यावहारिक कार्यान्वयन के लिए अक्सर अनुक्रमिक कमांड और डेटा चरणों की आवश्यकता होती है।
डिस्प्ले कंट्रोलर आमतौर पर दो SPI वेरिएंट लागू करते हैंः "3-वायर SPI" और "4-वायर SPI", मुख्य रूप से डेटा से कमांड को अलग करने के उनके दृष्टिकोण से प्रतिष्ठित।
पारंपरिक 4-वायर कॉन्फ़िगरेशन में शामिल हैंः
यह वास्तुकला समानांतर इंटरफ़ेस नियंत्रकों को दर्शाता है जो अलग-अलग कमांड और डेटा रजिस्टर बनाए रखते हैं, उनके बीच स्विच करने के लिए सी / डी लाइन (कभी-कभी ए 0 लेबल) का उपयोग करते हैं।
सुव्यवस्थित 3-वायर संस्करण समर्पित सी / डी लाइन को समाप्त करता है, इसके बजाय डेटा स्ट्रीम के भीतर इस जानकारी को एन्कोड करता हैः
यहाँ, एक अतिरिक्त बिट (आमतौर पर एमएसबी) इंगित करता है कि ट्रांसमिशन में कमांड (1) या डेटा (0) शामिल हैं, प्रभावी रूप से मानक 8-बिट ट्रांसफर के बजाय 9-बिट ट्रांसमिशन बनाते हैं।
कुछ नियंत्रक तीन तारों के डेटा कोडिंग का उपयोग करते हैं जबकि भौतिक रूप से चार तारों का उपयोग करते हैं (पढ़ने के संचालन के लिए एमआईएसओ जोड़ना) । अधिक जटिल वेरिएंट में पढ़ने / लिखने की कार्यक्षमता को एन्कोड करने के लिए एक दसवां बिट शामिल हो सकता है,एक एकल डेटा लाइन पर द्विदिश संचार बनाना.
जबकि 3-वायर एसपीआई भौतिक कनेक्शन को कम करता है, इसकी गैर-मानक संचरण लंबाई हार्डवेयर एसपीआई कार्यान्वयन को जटिल बना सकती है।लचीले एसपीआई नियंत्रकों के साथ आधुनिक प्रोसेसर 9-बिट हस्तांतरण को समायोजित कर सकते हैं, लेकिन कई पारंपरिक प्रणालियों को 4-वायर एसपीआई को लागू करना अधिक सीधा लगता है।
एसपीआई का शिफ्ट-रजिस्टर जैसा आर्किटेक्चर इसे डेज़ी-चेन किए गए उपकरणों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता हैः
यह दृष्टिकोण बहु-उपकरण प्रणालियों को सरल बनाता है लेकिन श्रृंखला लंबाई के आनुपातिक विलंबता पेश करता है और सभी उपकरणों को डेज़ी-चेनिंग का समर्थन करने की आवश्यकता होती है।
एसपीआई कार्यान्वयन में महारत हासिल करना प्रदर्शन प्रौद्योगिकियों के साथ काम करने वाले एम्बेडेड डेवलपर्स के लिए आवश्यक है।3-वायर और 4-वायर एसपीआई के बीच चयन विशिष्ट हार्डवेयर क्षमताओं और नियंत्रक आवश्यकताओं पर निर्भर करता हैजबकि 3-वायर कनेक्शन अर्थव्यवस्था प्रदान करता है, 4-वायर मानक एसपीआई हार्डवेयर के साथ संगतता बनाए रखता है। इन बारीकियों को समझना एम्बेडेड परियोजनाओं में इष्टतम प्रदर्शन एकीकरण सुनिश्चित करता है।
