Spi總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及SPI總線領(lǐng)域，尤其是設(shè)計(jì)一種SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用一個(gè)智能MASTER主節(jié)點(diǎn)通過互連背板連接多個(gè)非智能SLAVER從節(jié)點(diǎn)。多個(gè)從節(jié)點(diǎn)分別分配在不同的插件功能應(yīng)用中，存在SPI總線分支節(jié)點(diǎn)多、分支節(jié)點(diǎn)長度不一致，從而引起信號(hào)傳輸?shù)姆瓷?、傳輸?qū)動(dòng)能力不夠等問題，導(dǎo)致傳輸信號(hào)質(zhì)量不佳通信不可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種安全可靠的SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0004]一種SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括:一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)，所述每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括SPI接口，所述主節(jié)點(diǎn)和所述多個(gè)從節(jié)點(diǎn)連接;還包括與所述主節(jié)點(diǎn)連接的信號(hào)整形及防護(hù)模塊，以及與所述從節(jié)點(diǎn)連接的信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊，所述信號(hào)整形及防護(hù)模塊包括與所述主節(jié)點(diǎn)的SPI接口串聯(lián)的匹配電阻，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊包括與所述從節(jié)點(diǎn)的SPI接口串聯(lián)的匹配電阻。
[0005]在其中一種實(shí)施方式中，所述主節(jié)點(diǎn)的所述SPI接口包括:使能信號(hào)線、中斷信號(hào)線、串行時(shí)鐘線、主機(jī)輸入數(shù)據(jù)線、主機(jī)輸出數(shù)據(jù)線，所述從節(jié)點(diǎn)的所述SPI接口包括:使能信號(hào)線、中斷信號(hào)線、串行時(shí)鐘線、從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線和從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線；
[0006]所述主節(jié)點(diǎn)的串行時(shí)鐘線與所述從節(jié)點(diǎn)的串行時(shí)鐘線連接，所述主節(jié)點(diǎn)的主機(jī)輸入數(shù)據(jù)線與所述從節(jié)點(diǎn)的從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線連接，所述主節(jié)點(diǎn)的主機(jī)輸出數(shù)據(jù)線與所述從節(jié)點(diǎn)的從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線連接，所述主節(jié)點(diǎn)的所述使能信號(hào)線與所述從節(jié)點(diǎn)的所述使能信號(hào)線連接，所述主節(jié)點(diǎn)的所述中斷信號(hào)線與所述從節(jié)點(diǎn)的所述中斷信號(hào)線連接。
[0007]在其中一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)整形及防護(hù)模塊包括:分別與所述主節(jié)點(diǎn)的所述使能信號(hào)線、所述串行時(shí)鐘線和所述主機(jī)輸出數(shù)據(jù)線串聯(lián)的第一電阻、第二電阻和第三電阻。
[0008]在其中一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)整形及防護(hù)模塊包括:第一TVS管和第二TVS管，所述第一 TVS管一端與所述主節(jié)點(diǎn)的所述主機(jī)輸入數(shù)據(jù)線連接，另一端接地;所述第二 TVS管與所述主節(jié)點(diǎn)的所述中斷信號(hào)線連接，另一端接地。
[0009]在其中一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)整形及防護(hù)模塊包括:與所述主節(jié)點(diǎn)的所述中斷信號(hào)線串聯(lián)的施密特觸發(fā)器。
[0010]在其中一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)整形及防護(hù)模塊還包括第四電阻，所述第四電阻一端與所述主節(jié)點(diǎn)的所述中斷信號(hào)線連接，另一端連接電源。
[0011 ]在其中一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊包括:第三TVS管、第四TVS管和第五TVS管，所述第三TVS管一端與所述從節(jié)點(diǎn)的所述使能信號(hào)線連接，另一端接地;所述第四TVS管與所述從節(jié)點(diǎn)的所述時(shí)鐘信號(hào)線連接，另一端接地;所述第五TVS管與所述從節(jié)點(diǎn)的所述從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線連接，另一端接地。
[0012]在其中一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊包括:第五電阻、第六電阻和第七電阻，所述第五電阻一端與所述從節(jié)點(diǎn)的所述使能信號(hào)線連接，另一端連接電源;所述第六電阻一端與所述時(shí)鐘信號(hào)線連接，另一端連接電源;所述第七電阻一端與所述從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線連接，另一端連接電源。
[0013]在其中一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊包括:與所述從節(jié)點(diǎn)的所述從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線和所述中斷信號(hào)線串聯(lián)的第八電阻和第九電阻。
[0014]在其中一種實(shí)施方式中，所述主節(jié)點(diǎn)和所述多個(gè)從節(jié)點(diǎn)通過互連背板連接。
[0015]本發(fā)明的SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過在節(jié)點(diǎn)間串聯(lián)信號(hào)整形及防護(hù)模塊、信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊、串聯(lián)匹配電阻，從而解決主節(jié)點(diǎn)的信號(hào)整形防護(hù)以及信號(hào)傳輸阻抗匹配連續(xù)性問題、解決從節(jié)點(diǎn)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)防護(hù)以及信號(hào)傳輸阻抗匹配連續(xù)性問題，增加SPI總線傳輸?shù)目垢蓴_性，確保通信的安全可靠。
【附圖說明】
[0016]圖1為一種實(shí)施方式的SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為一種實(shí)施方式的SPI總線的主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)信號(hào)共用線連接示意圖；
[0018]圖3為一種實(shí)施方式的SPI總線的主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)信號(hào)單獨(dú)線連接示意圖；
[0019]圖4為一種實(shí)施方式的信號(hào)整形及防護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為一種實(shí)施方式的信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]如圖1所示，SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:一個(gè)主節(jié)點(diǎn)10和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)20，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括SPI接口 30，主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)連接;還包括與主節(jié)點(diǎn)連接的信號(hào)整形及防護(hù)模塊11，以及與從節(jié)點(diǎn)連接的信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊21。信號(hào)整形及防護(hù)模塊11包括與主節(jié)點(diǎn)的SPI接口信號(hào)發(fā)送端串聯(lián)的匹配電阻，信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊21包括從節(jié)點(diǎn)的SPI接口信號(hào)發(fā)送端串聯(lián)的匹配電阻。
[0022]本發(fā)明的SPI總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過在節(jié)點(diǎn)間串聯(lián)信號(hào)整形及防護(hù)模塊、信號(hào)驅(qū)動(dòng)及防護(hù)模塊、串聯(lián)匹配電阻，從而解決主節(jié)點(diǎn)的信號(hào)整形防護(hù)以及信號(hào)傳輸阻抗匹配連續(xù)性問題、解決從節(jié)點(diǎn)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)防護(hù)以及信號(hào)傳輸阻抗匹配連續(xù)性問題，增加SPI總線傳輸?shù)目垢蓴_性，確保通信的安全可靠。
[0023]具體的，主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)通過互連背板連接。
[0024]其中，SCLK、MIS0和MOSI為共用線，CS和INT為單獨(dú)線。具體的，
[0025]如圖2和圖3所示，主節(jié)點(diǎn)的SPI接口包括:使能信號(hào)線CS、中斷信號(hào)線INT、串行時(shí)鐘線SCLK、主機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MISO、主機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MOSI。從節(jié)點(diǎn)的SPI接口包括:使能信號(hào)線CS、中斷信號(hào)線INT、串行時(shí)鐘線SCLK、從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MOSI和從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MIS0。主節(jié)點(diǎn)的串行時(shí)鐘線SCLK與從節(jié)點(diǎn)的串行時(shí)鐘線SCLK連接，主節(jié)點(diǎn)的主機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MISO與從節(jié)點(diǎn)的從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MISO連接，主節(jié)點(diǎn)的主機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MOSI與從節(jié)點(diǎn)的從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MOSI連接，主節(jié)點(diǎn)的使能信號(hào)線CS與從節(jié)點(diǎn)的使能信號(hào)線CS連接，主節(jié)點(diǎn)的中斷信號(hào)線INT與從節(jié)點(diǎn)的中斷信號(hào)線INT連接。
[0026]在另一種實(shí)施方式中，如圖4所示，信號(hào)整形及防護(hù)模塊11包括:分別與主節(jié)點(diǎn)的使能信號(hào)線CS、串行時(shí)鐘線SCLK和主機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MOSI串聯(lián)的第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3。通過在信號(hào)線發(fā)送端就近進(jìn)行阻抗匹配解決信號(hào)的反射問題。其中，第一電阻Rl、第二電阻R2和第三電阻R3為22歐姆匹配電阻。
[0027]信號(hào)整形及防護(hù)模塊還包括:分別與主節(jié)點(diǎn)的主機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MISO和中斷信號(hào)線并聯(lián)的第一 TVS管Tl和第二 TVS管T2。采用TVS管能夠抑制信號(hào)過限尖峰，防止信號(hào)電平過壓或欠壓狀態(tài)。
[0028]信號(hào)整形及防護(hù)模塊還包括:與主節(jié)點(diǎn)的中斷信號(hào)線INT串聯(lián)的施密特觸發(fā)器SI。采用施密特觸發(fā)器件能夠消除信號(hào)邊沿上下抖動(dòng)毛刺，對(duì)信號(hào)進(jìn)行邊沿整形，從而解決抖動(dòng)引起的中斷誤觸發(fā)問題。
[0029]在另一種實(shí)施方式中，信號(hào)整形及防護(hù)模塊還包括:第四電阻R4