SPI (Serial Peripheral Interface)

SPI 串列周邊介面(Serial Peripheral Interface Bus, SPI)，是一種4線同步序列資料協定，適用於可攜式裝置平台系統。串列周邊介面一般是 4 線，有時亦可為 3 線或 2 線。

SPI 常被用於與 Serial Flash 儲存器進行通訊，以讀寫數據。這種通訊協議在快速數據存取方面表現出色，使其成為嵌入式系統和儲存應用的理想選擇。此外，SPI 也廣泛應用於電腦週邊裝置，例如與感測器、顯示自等進行通訊。

在訊號部分，SPI 使用了三條主要的訊號線：SCK（Serial Clock）、CS（Chip Select）、SDA（Serial Data）。SCK 用於同步數據的傳輸；CS 用於選擇與之通訊的設備；SDA 負責實際的數據傳輸。這種結構確保了通訊的穩定性和可靠性。

至於電壓方面，SPI 的操作電壓根據相應的 IC（集成電路）規格進行。這意味著具體的電壓需求和特性將根據使用的 IC 和相關應用場景而定。

邏輯分析儀 / 混合訊號示波器

TB3016F

TB3000系列 規格書 PDF

MSO1116E

MSO1000/2000系列 規格書 PDF

MSO3124V

MSO3000系列 規格書 PDF

SPI 解碼 / 波形

匯出為 TXT/CSV

在邏輯分析儀模式下，點擊報告區上方的圖示，可將解碼資料匯出為 TXT/CSV 檔案。

SPI 電氣特性驗證

SPI電氣特性驗證提供符合規範的各種電氣特性測量合規測試，使用者對電壓、時序和頻率等關鍵驗證項目進行數值範圍設定，並在長時間燒機測試後，自動判斷訊號是否符合規範。

支援型號：TS3124V（4 通道示波器），MSO3124V（4 通道示波器 + 16 通道邏輯分析儀）

電氣特性驗證 說明文件 PDF

設定 SPI 解碼 步驟說明

1. 點擊 快速設定 或 新增協定分析通道 可建立所需的通道與相關設定。

2. 選擇 SPI 進行解碼。

3. 若使用 快速設定，系統會提供 觸發條件、取樣率、觸發準位 及 通道設定方式 的建議設定值。

4. 點擊圖示以進入 解碼設定 畫面。

解碼設定

類別: 選擇 SPI 類別，預設為 3 線-SPI，收錄有以下 4 種
4 線-SPI→使用 SCK, CS, SDI 或 SDO
3 線-SPI→使用 SCK, CS, SDA
3 線-SPI(不使用 Chip select)→使用 SCK, SDI, SDO
2 線-SPI(不使用 Chip select) →使用 SCK、SDA

位元方向
您可設定解析 SPI 資料時，為 MSB first or LSB first，預設為 LSB first。

Word Size
您可設定每個Data word size，以 bit 為單位，SPI 解析時，將會以此數值作為收集每個 Data word 的位元數。最小值為 4，最大值為 40。預設值為 8。

報告視窗
在報告顯示 Idle 狀態：SPI 在應用時，可能每次抓取資料的間隔都會有 Idle 的狀態出現，為了方便資料檢視。您可以設定報告視窗不顯示 Idle 狀態。預設為會顯示 Idle 狀態。

顯示資料方式：可設定連續之 SPI 資料，可選擇 1 - 16 欄方式顯示於報告視窗。預設為 16 欄, 您可以在報告視窗最右側看到 ASCII 編碼的結果。

類別設定說明：

4線-SPI→使用 SCK, CS, SDI 或 SDO

您可以分別分別設定 CS、SDI、SDO 之觸發緣。CS 預設為 Active Low，SDI/SDO 預設為 Active High。由於 SDI 與 SDO 資料會同時出現。您可以在顯示資料通道裡面選擇最後顯示之資料是 SDI only、SDO only 或 Both 兩者都顯示，預設為 Both。

3線-SPI→使用 SCK, CS, SDA

在 3 線使用 Chip Select 模式下，只需要 1 個資料通道(可為 SDI or SDO)。您可以分別設定 CS, Data 之觸發緣。CS 預設 為 Active Low。Data 預設為 Active High。一般的應用，資料通道是單線單向的方式傳輸資料。

我們也提供了單線雙向傳輸模式。

您只需將「SDI(寫入)-等候-SDO(讀取)」打勾，就可以設定雙向傳輸之 bit 數。我們以 Master 為觀點，寫入長度即為 Master 把資料放到資料通道的 bit 數，最小為 1。等候 Select 處理的 bit 數，最小為 0。然後再依讀取長度來收集資料，最小為 1。此 3 個參數設定值，最大為 65535。

3線-SPI (不使用 Chip Select)→使用 SCK, SDI, SDO

因為沒有使用 CS，所以必須設定 SCK 之 Idle time，作為 Frame之分隔時間。在 3 線不使用 Chip Select 模式下，您需設定 SDI/SDO 所在的通道及其觸發緣，預設為 Active High。並設定好作為 Frame 分隔之等候 Clock Idle 的時間即可。由於 SDI 與 SDO 資料會同時出現。您可以在顯示資料通道裡面選擇最後顯示之資料是 SDI only, SDO only 或 Both 兩者都顯示，預設為 Both。

2線-SPI (不使用 Chip select) →使用 SCK、SDA

因為沒有使用 CS, 所以必須設定 SCK 之 Idle time，作為 Frame之分隔時間。在 2 線不使用Chip select模式下，您需設定資料所在的通道。及其觸發緣，預設為 Active High。並設定好作為 Frame 分隔之等候 Clock Idle 的時間即可。一般的應用，資料通道是單線單向的方式傳輸資料。

在不使用 Chip select，且 Frame 之分隔時間不為 0 時，其應用範例如下。訊號只有 CLK, DATA. Frame 分隔時間為 6 us，資料觸發緣在 Rising。可以看出，在 Clock 暫停間隔超過 6 us 時，就會被識別為 Idle。

在不使用 Chip select，且 Frame 之分隔時間為 0 時，可成為另一種連續資料的分析，如下圖所示。訊號只有 CLK, DATA。而 Frame 分隔時間為 0，資料觸發緣在 Falling。

我們也提供了單線雙向傳輸模式。

您只需將「SDI (寫入)-等候-SDO (讀取)」打勾，就可以設定雙向傳輸之 bit 數。我們以 Master 為觀點，寫入長度即為 Master 把資料放到資料通道的 bit 數, 最小為 1。等候 Chip 處理的 bit 數，最小可為 0。然後再依讀取長度來收集資料，最小為 1。此 3 個參數設定值，最大為 65535。

YouTube 影片

SPI 分析範例波形檔