[发明专利]一种基于SPI总线的通信方法

说明书

一种基于SPI总线的通信方法，涉及通信技术领域，特别涉及一种主从设备间基于SPI总线的通信方法，SPI主机和SPI从机间设置由SPI从机控制的MSG信号线，SPI从机产生重要数据后，在MSG线上发送信号，等待SPI主机响应；SPI主机检测到MSG线上的信号后，判断SPI从机地址，根据SPI从机地址对应的片选逻辑生成片选信号，接收数据。本发明在硬件上增加MSG信号线，SPI从机通过MSG信号线，能够及时向SPI主机通报有重要数据需要发送，SPI主机中断正常轮询，优先接收重要数据。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种主从设备间基于SPI总线的通信方法。

背景技术

随着电力电子产品更新换代的加快，芯片技术的不断提高，嵌入式系统的性能也越来越高。近几年，多核技术的融入，两个或两个以上处理器协同工作，成为当今嵌入式系统开发的一个热门选择。

处理器间通信的方式有很多种，常用总线连接，如串口，CAN，SPI，双ram，以太网等。

处理高速数据时，串口、CAN、双ram、以太网等通信方式，在传输速率、成本等方面各存在缺陷。而SPI作为一种高速、全双工、同步的通信总线，且只占用四根线，能够满足高速处理器对于通信的要求。因此，多处理器间通信目前普遍采用SPI总线直接传输数据。

SPI通信是主从方式，当存在多个从设备时，主设备通过片选信号选择从设备，完成主从设备数据的交换，主要是靠轮询方式。当从设备有紧急事件需时，数据无法及时上报到主机，时效性无法保证。

申请号为202011280630.0的中国专利申请披露了《一种通信系统及通信方法》，：除了增加帧结构外，还对硬件连接做了改进：“所述第一SPI接口和第二SPI接口在MCU之间均配置有两个额外的I/O接口”，完成数据确认接收的应答机制。

申请号为201710882738.9的中国专利申请披露了《基于SPI总线的设备间通信的方法、系统及相关装置》，使用一根片选线连接所有从机，通过数据帧中的地址实现数据传输目的的选择。

但以上申请都没有解决从机中重要数据及时上报的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种方法，解决SPI从机数据及时上报的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于SPI总线的通信方法，关键在于，SPI主机和SPI从机间设置MSG信号线，MSG信号线上的信号由SPI从机控制；SPI主机中存储SPI从机的地址和地址对应的片选逻辑；SPI从机产生重要数据后，在MSG线上发送信号，等待SPI主机响应；SPI主机检测到MSG线上的信号后，判断SPI从机地址，根据SPI从机地址对应的片选逻辑生成片选信号，接收数据。

进一步地，SPI主机和SPI从机将数据组成数据帧发送，所述数据帧包括依次排列的帧同步、帧控制字节、目的地址、帧长度、数据以及帧校验；SPI主机根据目的地址对应的片选逻辑生成片选信号。

进一步地，所述帧控制字节中，第0-3位表示帧类型，第5位表示数据优先级，第6位是翻转反转位，第7位是方向位。

如果SPI从机有一级数据需要发送，在帧控制字节中将第5位置1；SPI主机判断收到的数据帧中帧控制字节第5位为1时，保持与该SPI从机的通信，直至一级数据发送完毕。

工作时，SPI主机根据各SPI地址，产生片选信号，轮询各SPI从机；SPI从机接受轮询，并根据SPI主机指令组帧发送数据。

如果SPI从机产生了重要数据需要发送，且不再轮询周期内，则将MSG信号线置高电平；SPI主机检测到MSG线上的信号变化后，中断轮询，判断SPI从机地址，根据SPI从机地址对应的片选逻辑生成片选信号，接收数据；接收接受完成后，继续轮询过程。