[发明专利]一种自适应SPI接口装置及自适应时序校准方法

权利要求书

1.一种自适应SPI接口装置，其特征在于，包括主设备接口和从设备接口；

主设备接口和/或从设备接口包括数据缓冲器、时钟源、接口控制器、训练校验序列、训练接收寄存器和接口时序电路；训练校验序列与训练接收寄存器交互连接，训练接收寄存器和数据缓冲器交互连接，数据缓冲器和接口时序电路交互连接，接口控制器输出端分别与数据缓冲器、接口时序电路和时钟源输入端连接。

2.根据权利要求1所述的自适应SPI接口装置，其特征在于，当主设备接口和从设备接口采用四线制连接时，时钟源输入或输出时钟信号，接口时序电路输入或输出片选信号、主出从入信号和主入从出信号。

3.根据权利要求1所述的自适应SPI接口装置，其特征在于，当主设备接口和从设备接口采用三线制连接时，自时钟源输入或输出时钟信号，接口时序电路输入或输出片选信号和双向数据信号。

4.根据权利要求1所述的自适应SPI接口装置，其特征在于，主设备接口连接有主设备，从设备接口连接有从设备；

主设备和从设备采用FPGA、MCU、DSP、CPU、GPU、CPLD、FLASH、PLL、ADC、DAC、放大器、衰减器、收发机或传感器。

5.一种基于权利要求1-4任意一项所述装置的自适应时序校准方法，其特征在于，包括以下过程：

主设备接口和从设备接口连接后，以主设备接口作为自适应端时：

S1，主从设备接口进入校准模式，主设备接口发起校准，从设备接口响应校准；

S2，主设备接口依次配置多个SPI模式；

S3，主设备接口配置时钟相位为标准相位，即时钟沿与数据变化对齐；

S4，主设备接口写数据到从设备接口，并接收从设备接口的数据；

S5，主设备接口判断写和读的数据一致性，如果不一致，回到S2，切换下一SPI模式，如果一致，则继续下一步；

S6，主设备接口依次配置时钟相位为超前和滞后，即时钟沿相对于数据变化沿超前或滞后一定相位；

S7，主设备接口写数据到从设备接口，并接收从设备接口的数据；

S8，主设备接口判读写和读的数据一致性，如果不一致，回到S2，切换下一SPI模式，如果一致，则结束自适应模式；

S9，主设备接口配置成标准相位参数进行正常SPI通信；

以从设备接口作为自适应端时，与主设备接口自适应过程一致。

6.根据权利要求5所述的自适应时序校准方法，其特征在于，SPI模式为0、1、2和3。

7.根据权利要求5所述的自适应时序校准方法，其特征在于，超前或滞后的时间为1/8或1/4时钟。

8.根据权利要求5所述的自适应时序校准方法，其特征在于，S4的具体过程为：第一帧由主设备接口向从设备接口发送训练校验序列，从设备接口按其设置的时序，向从设备接口训练接收寄存器里写入接收采样到的序列。第二帧由主设备接口向从设备接口读取接收采样到的序列，从设备接口按其设置的时序，向主设备接口发射训练接收寄存器数据，主设备接口按SPI模式进行数据接收，存入主设备接口的训练接收寄存器。

9.根据权利要求8所述的自适应时序校准方法，其特征在于，S5的具体过程为：接收完成后，主设备接口的接口控制器比较训练接收寄存器和之前发送的训练校验序列，若发送数据和接收数据相同，认为该时序配置有效。

10.根据权利要求5所述的自适应时序校准方法，其特征在于，若所有SPI模式下均写和读的数据不一致，则更换主设备接口。