O que é E / S dual / quad?


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Ao ler uma folha de dados do SPI Flash , encontrei os conceitos de "E / S dupla" e "E / S quad". No começo, pensei que "E / S dupla" era sinônimo de "full duplex", mas o que é "E / S quad"?

O que é E / S dupla e E / S quádrupla e como eles se comparam ao duplex e full duplex?


Por exemplo, o Zynq PS (Cortex A9) possui um controlador QSPI e interfaces em uma placa Zed para flash NOR serial de 4 bits SPI (quad-SPI). O Spansion S25FL256S

Respostas:


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Um dispositivo SPI de E / S múltipla é capaz de suportar maior largura de banda ou taxa de transferência de um único dispositivo. Uma interface de E / S dupla (barramento de dados de dois bits) permite que as taxas de transferência dobrem em comparação com os dispositivos de memória Flash serial padrão. Uma interface quad I / O (barramento de dados de quatro bits) melhora a taxa de transferência quatro vezes.

insira a descrição da imagem aqui


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Esse não é um dispositivo SPI - o SPI não usa pinos bidirecionais.
Ben Voigt

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Os cartões de memória SD suportam o uso de um barramento de 4 bits. É difícil dizer que eles "não são um dispositivo SPI", pois a mesma placa (em outro momento) pode usar o barramento SPI "de 1 bit" padrão.
davidcary

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Isso significa que você tem mais linhas seriais que compartilham os mesmos sinais de controle ou, de maneira diferente, uma porta serial com mais de uma linha de dados.

A E / S dupla e a E / S quádrupla são half-duplex (explicadas na página 10), porque na E / S dupla, as duas linhas são usadas em paralelo para aumentar a taxa de transferência mantendo o mesmo número de fios, enquanto em E / S também DQ2 e DQ3 são usados ​​como E / S junto com DQ0 e DQ1.

Observe que o modo de E / S dupla usa o mesmo número de linhas que o barramento SPI normal, evitando a necessidade de pinos adicionais no uC e no design de hardware dedicado.


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"uma porta serial com mais de uma linha de dados" seria chamada de porta paralela.
user253751

não @immibis necessariamente, porque num porto paralelo os dois sinais devem ser síncrono para o outro, enquanto duas linhas em série pode transmitir fluxos independentes que são combinados pelo receptor
clabacchio

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Mas o relógio é compartilhado. Ambos os sinais são sincronizados com o relógio e transitivamente entre si.
user253751

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@immibis O que quero dizer é que também seja paralelo você envia símbolos de dois ou quatro bits em duas linhas, enquanto aqui você pode enviar dois verdadeiros série streams em paralelo
clabacchio

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Esse protocolo é chamado de SQI (semelhante a SPI), significando o protocolo Serial Quad I / O. Você pode acessar o endereço / comando / dados através de 4 pinos em vez de apenas um (SPI) e receber dados através dos mesmos 4 pinos.

Ser half ou full duplex é uma característica de um sistema de comunicação, independentemente do protocolo que você decidir usar (é claro que alguns protocolos permitem full-duplex e outros simplesmente não).

De fato, as E / S duplas e quadras não são iguais às full-duplex, são apenas protocolos diferentes que você pode usar (às vezes com o mesmo dispositivo). Começando com SPI (suponho que você saiba o que é isso) que possui 1 pino para enviar e receber (o que significa que o protocolo é meio plexo); então temos Dual I / O que usa 2 pinos para enviar e receber (half-duplex) e, finalmente, Quad I / O que usa 4 pinos para enviar e receber (também half-duplex).


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Atualmente, as pessoas chamavam isso de interface SPIFI. Isso é usado principalmente na interface do Flash.

Dê uma olhada na folha de dados do LPC18xx, capítulo 21: SPIFI. Ligação : http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10430.pdf

SPI de 1 bit: os dados estarão em 1 linha.

Por exemplo: - Sequência de bits 7 6 5 4 3 2 1 0

SPI de 2 bits ou SPI duplo: haverá dados na linha 2.

Por exemplo: - Sequência de bits

    Line 1 : 7 5 3 1

    Line 2 : 6 4 2 0

SPI de 4 bits ou SPI Quad: haverá dados na linha 4.

Por exemplo: - Sequência de bits

    Line 1 : 7 3

    Line 2 : 6 2

    Line 3 : 5 1

    Line 4 : 4 0

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ei, eu acho que você não viu que o OP já aceitou a resposta e também é uma pergunta de quatro anos. Seus pontos já estão cobertos também.
Umar

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@Umar, para ser justo, esta resposta mostra que na verdade é chamada SPIFI e também mostra as seqüências de bits. Ambas as coisas não são abordadas em outras respostas. Portanto, essa é uma contribuição válida, independentemente da idade da pergunta original.
stanri

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Como observado em outros lugares, alguns dispositivos flash têm a opção de usar dois ou quatro pinos para enviar dados. Outra opção que vi em pelo menos um chip flash foi usar um pino, mas gerar dados nas bordas do relógio em ascensão e queda. Isso permitiria a transferência de velocidade dupla em um microcontrolador que pudesse lidar com esse formato de dados, sem a necessidade de pinos de dados extras, para que quatro relógios produzissem cada byte de dados em um pino. Não conheço nenhum controlador que suporte esse recurso, mas também não conheço nenhum que suporte o uso de dois ou quatro cabos de dados.


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O Microchip ATSAMS70 e processadores ARM similares suportam SPI duplo e quad para executar código de uma memória flash externa, como os chips flash da série Micron N25Q, que também suportam SPI dual / quad.
user4574
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