ADC芯片的串行外設(shè)接口配置

所謂SPI（Serial Peripheral Interface），即串行外設(shè)接口。它是一種高速、全雙工的數(shù)據(jù)通信總線，并且在芯片的管腳只占有4根線，節(jié)省了芯片的管腳，同時(shí)極大的方便了PCB的布局。正是由于這種簡(jiǎn)單、易用的特性，如今越來(lái)越多的芯片集成了這種通信協(xié)議，比如我們經(jīng)常使用的ADC芯片。

目前，市面上絕大多數(shù)的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）芯片都內(nèi)嵌專(zhuān)用的SPI配置接口，通過(guò)配置其SPI接口可以對(duì)ADC內(nèi)部的控制寄存器進(jìn)行讀、寫(xiě)操作，從而靈活的使用ADC芯片的各種功能。甚至對(duì)于某些ADC來(lái)說(shuō)，如果不事先對(duì)其進(jìn)行正確、有效的配置，則該ADC無(wú)法正常工作。

用于ADC配置的SPI接口分為4線模式（例如Analog Device?的AD9639）和3線模式（Analog Device?的AD9249）。對(duì)于4線模式來(lái)說(shuō)，它有4根信號(hào)線，分別為：SDI（Serial Data In）、SDO（Serial Data Out）、SCLK（Serial Clock）以及CS（Chip Select）。3線模式與4線模式的不同之處在于SDI與SDO信號(hào)合并，稱為SDIO。另外，某些ADC的三線模式較為簡(jiǎn)單，SDIO只用做輸入端口SDI（例如德州儀器的ADS5281芯片），沒(méi)有SDO的功能，實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為簡(jiǎn)單。

4線模式：

1.??????SDI—串行數(shù)據(jù)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

2.??????SDO—串行數(shù)據(jù)從ADC輸出，進(jìn)入FPGA；

3.??????SCLK—時(shí)鐘信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

4.??????CS—ADC使能信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

3線模式：

1.??????SDIO—當(dāng)進(jìn)行讀操作時(shí)，SDIO作為輸出口SDO，串行數(shù)據(jù)從ADC輸出，進(jìn)入FPGA；當(dāng)進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，SDIO作為輸入口SDI，串行數(shù)據(jù)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

2.??????SCLK—時(shí)鐘信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

3.??????CS—ADC使能信號(hào)從FPGA輸出，進(jìn)入ADC；

3線模式和4線模式相比，表面上看只是少了1根信號(hào)線，實(shí)際上在讀寫(xiě)操作時(shí)，涉及到了ADC端與FPGA端的SDIO接口的三態(tài)轉(zhuǎn)換控制，這點(diǎn)需要大家特別注意。