CN217721208U - 一种传输spi信号的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型旨在提供一种传输SPI信号的装置。本实用新型包括SPI主机和SPI从机，所述SPI主机包括供电模块和信号源，所述供电模块电连接有第一电平转换模块，所述信号源传输SPI总线信号给所述第一电平转换模块，所述第一电平转换模块电连接有第一信号转换模块，所述SPI从机包括第二信号转换模块和信号传输终端，所述第一信号转换模块传输差分信号给所述第二信号转换模块，所述第二信号转换模块电连接有第二电平转换模块，所述第二电平转换模块转换为额定的SPI总线信号并传输给所述信号传输终端，所述SPI主机通过USB电缆线与所述SPI从机实现通讯。本实用新型应用于电子电路的技术领域。
Description
技术领域
本实用新型应用于电子电路的技术领域,特别涉及一种传输SPI信号的装置。
背景技术
SPI是串行外设接口的缩写，支持全双工通信，数据传输速率块，SPI的通信以主从方式工作，主机通过SPI总线的四个端口与从机通信连接，四个端口分别为串行时钟线SCLK、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI 以及低电平有效的从机选择线CS。然而SPI信号的传输容易受到干扰，SPI信号的传输距离一般不能超过3米，否则SPI信号就容易失真。同时SPI总线频率很高，传输距离过长存在很大衰减。而且SPI总线驱动能力非常小，在远距离传输时容易受到信号线电容影响导致信号失真，且抗干扰能力弱，在远距离传输时，非常容易受到信号干扰影响。因此有必要提供一种兼容同电平等级的SPI信号传输和抗干扰能力强的传输SPI信号的装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种兼容同电平等级的SPI信号传输和抗干扰能力强的远距离传输SPI信号的装置。
本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括SPI主机和SPI从机，所述SPI主机包括供电模块和信号源，所述供电模块电连接有第一电平转换模块，所述信号源传输SPI总线信号给所述第一电平转换模块，所述第一电平转换模块电连接有第一信号转换模块，所述SPI从机包括第二信号转换模块和信号传输终端，所述第一信号转换模块传输差分信号给所述第二信号转换模块，所述第二信号转换模块电连接有第二电平转换模块，所述第二电平转换模块转换为额定的SPI总线信号并传输给所述信号传输终端，所述SPI主机通过USB电缆线与所述SPI从机实现通讯。
由上述方案可见，所述供电模块为LDO电源模块，所述第一电平转换模块与所述LDO电源模块电连接，所述信号源输入1.8V电平SPI总线信号，经过所述第一电平转换模块输出为3.3V电平SPI总线信号，所述第一信号转换模块为TTL转LVDS电路，3.3V电平SPI总线信号输入所述TTL转LVDS电路，转换为LVDS差分信号，再经由所述USB电缆线进行远距离传输，所述第二信号转换模块为LVDS转TTL电路，再经由所述LVDS转TTL电路转换为3.3V电平SPI总线信号输出，通过所述第二电平转换模块转换为1.8V电平SPI总线输出至所述信号传输终端，从而完成所述SPI主机与所述SPI从机的通讯。所述传输SPI信号的装置支持信号频率为20MHZ,传输的距离高达4米远距离传输，兼容同电平等级的SPI信号传输，抗干扰能力强。
一个优选方案是，所述供电模块通过两个DC-DC变换器转换为后端电路所需的直流电压，两个DC-DC变换器的芯片型号为ANS1117。
由上述方案可见，所述供电模块通过USB接口的5V，通过两个DC-DC变换器转换为3.3V和1.8V直流，为后端电路供电，两个所述DC-DC变换器的芯片型号为ANS1117，所述DC-DC变换器用于提供1A输出电流且工作压差可低至1V。在最大输出电流时，最小压差保证不超过1.3V，并随负载电流的减小而逐渐降低。
一个优选方案是，所述第一电平转换模块和所述第二电平转换模块分别对SPI总线信号进行抬压和降压，所述第一电平转换模块和所述第二电平转换模块的芯片型号为TXSO108EPWR。
由上述方案可见，所述第一电平转换模块将1.8V电平SPI信号转换为3.3V电平SPI信号，所述第二电平转换模块将3.3V电平SPI信号转换为1.8V电平SPI信号，以适配LVDS驱动芯片电平。
一个优选方案是，所述第一信号转换模块和所述第二信号转换模块用于SPI总线信号与差分信号之间的转换，所述第一信号转换模块和所述第二信号转换模块的芯片型号为SN65LVDT14PW。
由上述方案可见，所述第一信号转换模块将SPI总线信号转换为差分信号，所述第二信号转换模块将差分信号转换为SPI总线信号，所述第一信号转换模块和所述第二信号转换模块的芯片型号为SN65LVDT14PW，采用3.3 V单电源供电，数据速率大于125 Mbps。
一个优选方案是，所述第一信号转换模块和所述第二信号转换模块的P3-PIN1为MOSI信号接口，P3-PIN2为SCLK信号接口，P3-PIN3为CS信号接口，P3-PIN4为MISO信号接口，P3-PIN5为GND接地接口。
由上述方案可见，所述CS信号接口将所述SPI从机的信号传输给所述SPI主机控制；所述MOSI信号接口将所述SPI主机输出的数据传输给所述SPI从机；所述SCLK信号接口用于所述SPI主机产生且用于时钟信号的传输；所述MISO信号接口将所述SPI从机输出的数据传输给所述SPI主机。
附图说明
图1是本实用新型的整体框图；
图2是所述供电模块的电路原理图；
图3是所述第一电平转换模块和所述第二电平转换模块的电路原理图；
图4是所述第一信号转换模块的电路原理图；
图5是所述第二信号转换模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1至图5所示，在本实施例中，本实用新型包括SPI主机1和SPI从机2，所述SPI主机1包括供电模块3和信号源4，所述供电模块3电连接有第一电平转换模块5，所述信号源4传输SPI总线信号给所述第一电平转换模块5，所述第一电平转换模块5电连接有第一信号转换模块6，所述SPI从机2包括第二信号转换模块7和信号传输终端8，所述第一信号转换模块6传输差分信号给所述第二信号转换模块7，所述第二信号转换模块7电连接有第二电平转换模块9，所述第二电平转换模块9转换为额定的SPI总线信号并传输给所述信号传输终端8，所述SPI主机1通过USB电缆线10与所述SPI从机2实现通讯。
在本实施例中，所述供电模块3通过两个DC-DC变换器转换为后端电路所需的直流电压，两个DC-DC变换器的芯片型号为ANS1117。
在本实施例中，所述第一电平转换模块5和所述第二电平转换模块9分别对SPI总线信号进行抬压和降压，所述第一电平转换模块5和所述第二电平转换模块9的芯片型号为TXSO108EPWR。
在本实施例中，所述第一信号转换模块6和所述第二信号转换模块7用于SPI总线信号与差分信号之间的转换，所述第一信号转换模块6和所述第二信号转换模块7的芯片型号为SN65LVDT14PW。
在本实施例中，所述第一信号转换模块6和所述第二信号转换模块7的P3-PIN1为MOSI信号接口，P3-PIN2为SCLK信号接口，P3-PIN3为CS信号接口，P3-PIN4为MISO信号接口，P3-PIN5为GND接地接口。
在本实施例中，所述USB电缆线10并联有电阻，用于增强差分信号线传输质量。
本实用新型的工作原理：所述信号源输入1.8V电平SPI总线信号，经过所述第一电平转换模块输出为3.3V电平SPI总线信号，所述第一信号转换模块为TTL转LVDS电路，3.3V电平SPI总线信号输入所述TTL转LVDS电路，转换为LVDS差分信号，再经由所述USB电缆线进行远距离传输，所述第二信号转换模块为LVDS转TTL电路，再经由所述LVDS转TTL电路转换为3.3V电平SPI总线信号输出，通过所述第二电平转换模块转换为1.8V电平SPI总线输出至所述信号传输终端，从而完成所述SPI主机与所述SPI从机的通讯。
Claims (5)
1.一种传输SPI信号的装置，其特征在于：它包括SPI主机（1）和SPI从机（2），所述SPI主机（1）包括供电模块（3）和信号源（4），所述供电模块（3）电连接有第一电平转换模块（5），所述信号源（4）传输SPI总线信号给所述第一电平转换模块（5），所述第一电平转换模块（5）电连接有第一信号转换模块（6），所述SPI从机（2）包括第二信号转换模块（7）和信号传输终端（8），所述第一信号转换模块（6）传输差分信号给所述第二信号转换模块（7），所述第二信号转换模块（7）电连接有第二电平转换模块（9），所述第二电平转换模块（9）转换为额定的SPI总线信号并传输给所述信号传输终端（8），所述SPI主机（1）通过USB电缆线（10）与所述SPI从机（2）实现通讯。
2.根据权利要求1所述的一种传输SPI信号的装置，其特征在于：所述供电模块（3）通过两个DC-DC变换器转换为后端电路所需的直流电压，两个DC-DC变换器的芯片型号为ANS1117。
3.根据权利要求1所述的一种传输SPI信号的装置，其特征在于：所述第一电平转换模块（5）和所述第二电平转换模块（9）分别对SPI总线信号进行抬压和降压，所述第一电平转换模块（5）和所述第二电平转换模块（9）的芯片型号为TXSO108EPWR。
4.根据权利要求1所述的一种传输SPI信号的装置，其特征在于：所述第一信号转换模块（6）和所述第二信号转换模块（7）用于SPI总线信号与差分信号之间的转换，所述第一信号转换模块（6）和所述第二信号转换模块（7）的芯片型号为SN65LVDT14PW。
5.根据权利要求1所述的一种传输SPI信号的装置，其特征在于：所述第一信号转换模块（6）和所述第二信号转换模块（7）的P3-PIN1为MOSI信号接口，P3-PIN2为SCLK信号接口，P3-PIN3为CS信号接口，P3-PIN4为MISO信号接口，P3-PIN5为GND接地接口。
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| CN202123120402.XU Active CN217721208U (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种传输spi信号的装置 |
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2021
- 2021-12-14 CN CN202123120402.XU patent/CN217721208U/zh active Active
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