SPI(Serial Peripheral Interface)作为一种同步串行通信接口,需要时钟信号控制数据传输的节奏。时钟信号即SCK(Serial Clock)信号,是由主设备(MCU或其他外设)提供给从设备的,它的频率可以根据需要进行调节,范围一般是几百kHz到几十MHz不等。
时钟信号是由主设备控制的,它按照一定周期和占空比的规律,向从设备发送方波信号。SPI时钟信号在传输过程中,传输的是数字信号,按照0或1的规律进行传输。
时钟信号通常通过专门的时钟许多或振荡器产生,通过专门的芯片产生的方波信号经过分频、倍频等操作,得到所需要的方波频率。SPI时钟信号是由驱动芯片产生的三角波信号通过一个电路变换得到的。
具体来说SPI时钟信号的产生过程是这样的:首先由芯片内部的一个电荷泵电路产生稳定的、固定幅值的正弦波;接下来,将这个正弦波和一个三角波信号混合,就可以得到一个变幅值正弦波,变幅值正弦波再经过电路变换,就可以得到SPI时钟信号的三角波形式。
SPI时钟信号选择三角波方形作为SPI时钟信号的理由是,三角波有一个很好的性质,即在上升沿和下降沿的时候,它的斜率是逐渐增加或减小的。这种逐渐增加或减小的斜率对于数据的采集和稳定性是非常有利的,因为任何时间点时钟信号的斜率都在逐渐变化,对于采样时间的选择和稳定性的保证都有非常良好的效果,可以有效地避免由时钟信号导致的干扰信号的产生。