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[导读]SPI是一种同步串行数据总线,帮助设备和中央控制单元之间进行长距离的数据交换。通信操作遵从主从原则,是全双工的。SPI接口包含三行:SDI、SDO和SCK。

得益于该器件的创新式设计,可以使用双绞线电缆和适用的变压器来增强电气隔离,由此相对轻松地最大化SPI通信。

由于工业环境通常比较恶劣,所以需要使用电气隔离通信部件来保护用户免受危险电压影响,同时确保系统的可靠性。此外,尽管偶尔会出现共模电压,隔离也可以帮助实现精确测量。因此,要将输入级与系统的其余级分隔开来,同时仍然实现连接,隔离栅的使用就非常关键。

图1显示了所有从服务器如何受一个主服务器控制。主服务器和从服务器可以是微控制器或ADC,通常通过自身的SPI接口与传感器或微控制器连接。因此,LTC6820能够在两个完全电气隔离的器件之间实现SPI通信所需的双向数据传输。它将来自主服务器的SPI信号编码为速率最高1 Mbps的差分信号,然后通过电气隔离栅和双绞线传输。到了电缆另一端之后,差分信号再次由LTC6820接收并解码为SPI信号,然后再路由到从服务器总线。LTC6820还提供驱动信号通过隔离栅所需的电流。这些电流通过外部电阻,调整为符合系统要求的值,例如所需的线缆长度、SNR和抗扰度。

图1.隔离式SPI接口,通过共用的主控制器来控制多个电路板(从控制器)。

但是请注意,虽然使用了SPI中继器,数据速率仍是有限的,取决于电缆长度。

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