簡單分析溫度傳感器的優點
2022-07-22標簽：溫度傳感器
SMBus溫度傳感器的優點
最流行的數字溫度傳感器是那些帶有串行總線接口的傳感器。溫度傳感器總線的選擇很大程度上取決于所選微處理器或控制器上有哪些可用的接口。控制器的選擇取決于工程師對其擁有的經驗多少。對于需要經常進行數據流傳輸的系統數據，SPI是首選，因為它擁有較快的時鐘速率，速率可從幾兆赫茲到幾十兆赫茲。然而，對于系統管理活動，如讀取溫度傳感器的讀數和查詢多個從器件的狀態，或者需要多個主器件共存于同一系統總線上(系統冗余常會要求這一點)，或者面向低功耗應用，這時I2C或SMBus將是首選接口。下面幾部分將介紹每種串行總線及其優缺點。
SPI是一種四線制串行總線接口，為主/從結構，四條導線分別為串行時鐘(SCLK)、主出從入(MOSI)、主入從出(MISO)和從選(SS)信號。主器件為時鐘提供者，可發起讀從器件或寫從器件操作。這時主器件將與一個從器件進行對話。當總線上存在多個從器件時，要發起一次傳輸，主器件將把該從器件選擇線拉低，然后分別通過MOSI和MISO線啟動數據發送或接收。
SPI時鐘速度很快，范圍可從幾兆赫茲到幾十兆赫茲，且沒有系統開銷。SPI在系統管理方面的缺點是缺乏流控機制，無論主器件還是從器件均不對消息進行確認，主器件無法知道從器件是否繁忙。
因此，必須設計聰明的軟件機制來處理確認問題。同時，SPI也沒有多主器件協議，必須采用很復雜的軟件和外部邏輯來實現多主器件架構。每個從器件需要一個單獨的從選擇信號。總信號數最終為n+3個，其中n是總線上從器件的數量。因此，導線的數量將隨增加的從器件的數量按比例增長。同樣，在SPI總線上添加新的從器件也不方便。
對于額外添加的每個從器件，都需要一條新的從器件選擇線或解碼邏輯。圖2顯示了典型的SPI讀/寫周期。在地址或命令字節后面跟有一個讀/寫位。數據通過MOSI信號寫入從器件，通過MISO信號自從器件中讀出。圖3顯示了I2C總線/SMBus以及SPI的系統框圖。
I2C是一種二線制串行總線接口，工作在主/從模式。二線通信信號分別為開漏SCL和SDA串行時鐘和串行數據。主器件為時鐘源。數據傳輸是雙向的，其方向取決于讀/寫位的狀態。每個從器件擁有一個唯一的7或10位地址。溫度傳感器主器件通過一個起始位發起一次傳輸，通過一個停止位終止一次傳輸。起始位之后為唯一的從器件地址，再后為讀/寫位。
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