SPI Protokolü LCDOLED Ekranları için 3 kablo Vs 4 kablo

Orijinal olarak Motorola (şimdi Freescale) tarafından geliştirilen senkron seri iletişim protokolü olan SPI, mikrodenetleyicileri sensörler, bellek modülleri ve ekranlar gibi çevre birimleriyle bağlamak için gömülü sistemlerde yaygın hale gelmiştir. Popülaritesi, esnekliğinden, yüksek hızlı yeteneğinden ve basit donanım uygulamasından kaynaklanmaktadır.

Standart SPI protokolü dört ana sinyal hattı kullanır:

• SCK (Seri Saat): Veri iletimini senkronize etmek için ana cihaz (tipik olarak bir mikrodenetleyici) tarafından üretilen saat sinyali.
• MOSI (Master Out Slave In): Ana cihazdan köle cihaza iletişim için veri hattı.
• MISO (Master In Slave Out): Köle cihazdan ana cihaza iletişim için veri hattı.
• SS (Köle Seçimi): CS (Çip Seçimi) olarak da bilinir, bu hat iletişim için belirli bir köle cihazı etkinleştirir.

SPI, ana cihazın tüm iletişimleri başlattığı bir ana-köle yapılandırmasında çalışır. Teorik olarak çift yönlü iletişimi desteklerken, çoğu LCD/OLED uygulaması yarım çift yönlü modu kullanır. Protokolün kaydırmalı-kayıt benzeri çalışması, eş zamanlı çift yönlü veri aktarımını sağlar, ancak pratik uygulamalar genellikle sıralı komut ve veri aşamaları gerektirir.

Ekran denetleyicileri genellikle iki SPI varyantı uygular: "3 telli SPI" ve "4 telli SPI", öncelikle komutları verilerden ayırma yaklaşımlarıyla ayırt edilir.

Geleneksel 4 telli yapılandırma şunları içerir:

• SCK (saat)
• SS/CS (çip seçimi)
• MOSI/SDA (veri)
• C/D (komut/veri seçimi)

Bu mimari, C/D hattını (bazen A0 olarak etiketlenir) kullanarak komut ve veri kayıtları arasında geçiş yapan paralel arayüz denetleyicilerini yansıtır.

Basitleştirilmiş 3 telli sürüm, bu bilgiyi veri akışında kodlayarak özel C/D hattını ortadan kaldırır:

• SCK (saat)
• SS/CS (çip seçimi)
• MOSI/SDA (veri)

Burada, ek bir bit (tipik olarak MSB), iletimin komut (1) veya veri (0) içerip içermediğini gösterir, bu da standart 8 bitlik aktarımlar yerine etkili bir şekilde 9 bitlik aktarımlar oluşturur.

Bazı denetleyiciler, fiziksel olarak dört tel kullanırken (okuma işlemleri için MISO ekleyerek) 3 telli veri kodlaması kullanır. Daha karmaşık varyantlar, tek bir veri hattı üzerinden çift yönlü iletişim oluşturarak, okuma/yazma işlevselliğini kodlamak için onuncu bir bit içerebilir.

3 telli SPI fiziksel bağlantıları azaltırken, standart olmayan iletim uzunluğu donanım SPI uygulamalarını karmaşıklaştırabilir. Esnek SPI denetleyicilerine sahip modern işlemciler 9 bitlik aktarımları kabul edebilir, ancak birçok geleneksel sistem 4 telli SPI'yi uygulaması daha kolay bulur.

SPI'nin kaydırmalı-kayıt benzeri mimarisi, onu papatya zincirli cihazlar için özellikle uygun hale getirir:

• Basamaklı cihazlar birbirine bağlı kaydırmalı kayıtlar gibi davranır
• Veri, MISO→MOSI bağlantıları aracılığıyla zincir boyunca yayılır
• Ana cihaz, verileri kilitlemeden önce yeterli sayıda bit (cihaz bit genişliği × cihaz sayısı) saatler

Bu yaklaşım, çok cihazlı sistemleri basitleştirir, ancak zincir uzunluğuyla orantılı gecikme süresi getirir ve tüm cihazların papatya zincirlemeyi desteklemesini gerektirir.

Ekran teknolojileriyle çalışan gömülü geliştiriciler için SPI uygulamalarında ustalaşmak esastır. 3 telli ve 4 telli SPI arasındaki seçim, belirli donanım yeteneklerine ve denetleyici gereksinimlerine bağlıdır. 3 telli bağlantı ekonomisi sunarken, 4 telli standart SPI donanımıyla uyumluluğu korur. Bu nüansları anlamak, gömülü projelerde optimum ekran entegrasyonunu sağlar.