回路系技術資料/SPI通信 - 関東応援団＠ロボコンwiki

SPI通信

SPIとは、Serial Peripheral Interfaceの略であり、今回は決して就職活動のSPI試験のことではない。
DualshockやSDカードなどいろいろな通信で使われている、汎用性の高い規格。

I2Cと比較されることが多い通信規格であり、理解しておくとマイコン同士などの通信でも使用可能。

SPIの規格

上位のPICには基本的にSPIモジュールが搭載されているので、そこで使用するように解説。
まず最低でも通信に必要な端子は、SDI（SSP DATA INPUT）、SDO(SSP DATA OUTPUT)、SCK(SSP CLOCK)と基準電圧の４本。
これにさらにSS(SLAVE SELECT)が加わると、最低5本必要となる。
ただし、SPIは一対多通信に向いている規格であり、一のほうをマスター、多のほうをスレーブと呼ぶ。
さきほどのSSはスレーブ側は一つでいいが、マスター側はスレーブの数必要となる。

つまり、
スレーブが２個の場合

マスター

スレーブ（２つそれぞれ）

のようになる。
ちなみに、SDIとSDOはすべて並列に接続するので、接続数に対する端子の数が増えないという特徴を持つ。
ただしINとOUTは入れ替える必要があるので、マスターのSDIをスレーブのSDOにつなぎ、マスターのSDOをスレーブのSDIにつなぐ。
SSという端子がマスター側でスレーブの数増えることになる。

そしてSPI最大の特徴がリングバッファ通信である。
リングバッファ通信は、マスターとスレーブで送受信が同時に行われ、それぞれのデータが入れ替わるという特徴を持つ。
読み出しのタイミングや書き込みのタイミングを間違えると、通信に失敗することになる。
またSCK端子による同期式であるため、スレーブには通信速度を設定する必要は無い。

ＳＳの必要性

スレーブセレクトはスレーブの数だけ必要だが，一対一のときはスレーブセレクト端子なしで通信可能である．
しかしＳＰＩ通信モジュールの一部には，クロックが合わないと合うまで待機してしまい，ビットにずれが生じて通信できなくなることがある．
やはりＥＮＡＢＬＥとしてスレーブセレクト機能はあったほうがよさそうだ．