In questo articolo cercheremo di dare una definizione, per lo meno “qualitativa”, del protocollo di comunicazione SPI (Serial Peripheral Interface).

Speriamo quindi che gli esperti perdoneranno il linguaggio privo di tecnicismi che solitamente non è adatto a spiegare argomenti tipici del campo dell’elettronica.

Il bus SPI è uno standard per lo scambio dati, che sfrutta una connessione seriale sincrona del tipo Master-Slave.

Un bus in elettronica e informatica, indica un canale di comunicazione che permette a periferiche e componenti di un sistema elettronico di interfacciarsi tra loro scambiandosi informazioni o dati mediante dei segnali.

Cosa si intende per “connessione seriale sincrona”?

Si tratta di un bus con cui i bit vengono trasmessi l’uno di seguito all’altro facendoli arrivare al destinatario nello stesso ordine in cui sono stati inviati, per questo si parla di connessione ‘seriale’.

Le operazioni di trasmissione e ricezione sono scandite da un clock, dunque questo rende il bus ‘sincrono’.

Inoltre è un bus di tipo full-duplex  e ciò significa che lo scambio può avvenire contemporaneamente sia in trasmissione che in ricezione.

Diciamo quindi che è possibile far comunicare due dispositivi, in modo seriale (e dunque con un notevole risparmio di cavi),

impostandone uno come “Master”  e l’altro come “Slave”.

Questo tipo di bus è pensato per lo scambio dati tra dispositivi presenti sulla stessa scheda, o per lo meno, a breve distanza tra loro.

A tal proposito, non presenta particolari accorgimenti per i disturbi e le correnti parassite che potrebbero essere presenti su dei conduttori molto lunghi.

Come avviene lo scambio di dati con il protocollo di comunicazione SPI? 

Lo scambio dati in questo tipo di bus avviene generalmente tramite 4 conduttori:

• SCK (Serial Clock): è il canale dedicato al clock che si occupa di scandire tutte le fasi dello scambio dati
• MOSI (Master Output Slave Input):  è la linea di ingresso dei dati nello Slave  e di uscita per il Master
• MISO (Master Input Slave Output): è la linea di ingresso dei dati per il Master  e di uscita per lo Slave
• CS (Chip Select):  se 0 (livello basso) abilita la periferica allo scambio dei dati.

In genere questo bus non è utilizzato per lo scambio di dati con più Master,  infatti l’utilizzo ideale prevede la presenza di un solo Master  e più Slave.

Caratteristiche di velocità

Per quanto riguarda le caratteristiche di velocità del protocollo di comunicazione SPI, ciò dipende molto dai dispositivi collegati.

In quanto è il clock a definire la velocità dello scambio dati.

E’ ragionevole pensare, quindi, che in un sistema multi dispositivo la velocità massima di trasmissione sarà definita dalla velocità di scambio dati del più lento dei dispositivi collegati al bus.

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