学習のゴール
SPI、USBについて学習しよう!!
SPI
SPI (Serial Peripheral Interface)はモトローラ社が提唱した方式で、クロックに同期させてデータ通信を行う同期式シリアル通信の1つです。
センサやEEPROMとの通信によく使われています。
信号と接続方法
通信はマスタ側とスレーブ側に役割が分かれ、4本の信号線を用いて通信します。
また、マスタ1つに対し、スレーブは複数接続できます。
通信フォーマット
SPIの通信は、マスタが出力するクロック信号(SCLK)を基準にして、お互いに向かい合わせて接続したMOSI (Master Out Slave In:マスタからスレーブに転送するデータを伝える信号線)とMISO (Master In Slave Out:スレーブからマスタに転送するデータを伝える信号線)で、同時に1ビットごとのデータを受信します。
常にマスタが主導権を持ち、8ビット単位のデータ通信が行われます。
USB
USB (Universal Serial Bus)は、PCに周辺機器を接続するための規格の1つで、多くのPCにUSB機器を接続できるポートが搭載されています。
USBは機器を動作させるための電力をPCから供給できます。
また、ホットプラグという、データの送受信中でなければPCの電源が入っている状態でもUSBケーブルを抜いたり挿したりできる機能を持っています。
通信速度
USBにはいくつか規格があり、それぞれ転送速度や給電容量が異なります。
USBシステムの構成
USBは、バス・システム全体を制御するPCなどのホストとデバイスとの通信を行います。
ホストはハブを使うことでポートを増やし、多数のデバイスを接続できます。
ハブはカスケード接続(ハブにハブを繋げることでポートを大幅に増やす)が可能で最大5段まで接続でき、接続可能な台数はハブを含めて最大127台です。