[发明专利]一种SPI总线扩展方法、系统、设备以及存储介质

说明书

本发明公开了一种SPI总线扩展方法，包括以下步骤：在CPLD中初始化与每一个从设备对应的SPI状态控制器；响应于接收到主控制器发送的从设备地址，根据所述从设备地址确定待进行数据读写的从设备；响应于接收到所述主控制器发送的数据读取类型和配置参数，修改与所述从设备对应的所述SPI控制器中的配置参数；根据所述SPI控制器中的配置参数进行所述主控制器与所述从设备之间的数据读和/或写。本发明还公开了一种系统、计算机设备以及可读存储介质。本发明提出的方案通过在CPLD内设多个SPI状态控制器，为每个从机设备的SPI总线存储时钟配置信息，从而能够增加从设备数量的同时也不会对系统的稳定性带来影响。

技术领域

本发明涉及工业控制领域，具体涉及一种SPI总线扩展方法、系统、设备以及存储介质。

背景技术

传统的工业控制设计中，主控制器通过SPI片选信号去控制所有的SPI从机设备使能。但是因为SPI协议中时钟速度、极性、相位的配置的差异，使同一SPI总线不能完全兼容所有的从机设备，软件上也需要根据从机设备开发手册进行差异开发。

即使从机设备时钟配置统一，主控制器为了可以控制所有的SPI设备，一般通过增加片选信号数量来增加从机数量，但考虑到SPI总线的驱动能力和GPIO资源占用，增加的外接从机设备数量有限。还有一种方式是通过菊花链的拓扑结构来增加从机设备数量，此方法不光存在SPI总线驱动能力的问题，通信速度也随着从机数量的增加而降低。

因此，为了增加驱动SPI从机设备数量的目的，也会将星型拓扑结构应用于SPI通信设计中去。主控制器通过SPI总线外接从控制器，再通过每个从控制器控制SPI从设备。但这种方法不光造成硬件资源浪费，软件编写工作量也显著增加，而且随着通信速度降低和通信稳定性下降，对系统稳定性造成致命伤害。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提出一种SPI总线扩展方法，包括以下步骤：

在CPLD中初始化与每一个从设备对应的SPI状态控制器；

响应于接收到主控制器发送的从设备地址，根据所述从设备地址确定待进行数据读写的从设备；

响应于接收到所述主控制器发送的数据读取类型和配置参数，修改与所述从设备对应的所述SPI控制器中的配置参数；

根据所述SPI控制器中的配置参数进行所述主控制器与所述从设备之间的数据读和/或写。

在一些实施例中，响应于接收到主控制器发送的从设备地址，对所述从设备地址进行解析并将相应的从设备与所述主控制器桥接，进一步包括：

利用多条GPIO地址总线接收所述主控制器发送的从设备地址。

在一些实施例中，响应于接收到所述主控制器发送的数据读取类型和配置参数，修改与所述相应的从设备对应的所述SPI控制器中的配置参数，进一步包括：

响应于所述数据读取类型为连续数据读取，将所述从设备的总线与所述主控制器的总线进行桥接以进行所述主控制器与所述从设备之间的数据读和/或写。

在一些实施例中，响应于接收到所述主控制器发送的数据读取类型和配置参数，修改与所述相应的从设备对应的所述SPI控制器中的配置参数，进一步包括：

响应于所述数据读取类型为非连续数据读取，根据SPI状态寄存器配置从设备的时钟、数据格式；

响应于所述CPLD检测到片选信号拉低，接收所述主控制器寄存器地址；

将所述寄存器地址发送给所述从设备以完成读操作并根据所述从设备的时钟、数据格式将读取的数据转换后保存在所述CPLD的数据寄存器；

响应于所述CPLD检测到所述主控制器发送的时钟信号，将所述CPLD的数据寄存器转发给所述主控制器。