news 2026/4/16 7:39:44

SPI总线全攻略:从以太网组网、大容量Flash存储到AirLink高速通信

作者头像

张小明

前端开发工程师

1.2k 24
文章封面图
SPI总线全攻略:从以太网组网、大容量Flash存储到AirLink高速通信

作为扩展性极强的通信接口,SPI通用总线能够支持丰富的外设生态——无论是以太网控制器CH390H、各类存储芯片(SPI Nor/NAND Flash、TF卡),还是自研的AirLink通信协议,均可基于SPI实现可靠的数据交互。

今天我们就来围绕这些实际应用问题,一起来聊聊。

一、SPI总线硬件配置

Air780Exx系列模组的SPI总线配置因型号而异,硬件设计前务必注意引脚资源差异。

1.1 常规型号支持2路通用SPI总线

  • SPI0:

    默认引脚为PIN83/84/85/86;

  • SPI1:
    可复用引脚为PIN28/29/57/58(PIN28/29默认功能为UART2,PIN57/58默认功能为UART3)。

下图以Air780EPM模组为例:

1.2 以下型号只支持1路SPI0

Air780EHV和Air780EGP/EGG/EGH只支持1路SPI0,原因如下:

1)Air780EHV(全能音频系列)

因为内置了Audio Codec芯片ES8311,内部占用了PIN57/58的I2C0总线;PIN57/58外部不可再用,无法复用为SPI1_CLK/SPI1_MISO,进而Air780EHV也就无法支持SPI1通道了。

2)Air780EGP/EGG/EGH(定位+通信系列)

因为内置了GNSS定位芯片,内部占用了PIN28/29的UART2串口;PIN28/29外部不可再用,无法复用为SPI1_CS/SPI1_MOSI,进而Air780EGP、Air780EGG、Air780EGH也就无法支持SPI1通道。

1.3 相关注意事项

  • 多外设挂载:
    理论上,SPI总线可以通过不同的片选CS外挂多个不同的外设,但对不同片选下的外设要求是通信速率必须相同,不能低速率和高速率的外设挂载在同一个SPI总线下。

  • GPIO模拟SPI:
    除了SPI总线外,LuatOS也支持GPIO模拟SPI,但只适用于速率超低(低于100Kbps)的外设。在设计投板前,需要使用合宙的开发板做好充分的测试评估后,再进行实际的原理图和PCB设计。

  • 引脚初始化:
    在使用SPI功能之前,都需要先使用LuatIO工具生成pins配置json文件,也就是对IO的初始化功能配置。

二、SPI以太网应用(CH390H)

无论Air780系列模组还是Air8000系列模组,目前LuatOS仅适配过CH390H以太网控制器。

2.1 硬件原理图

最新参考设计原理图等资料

2.2 相关注意事项

1)挂载组合示例

以Air780EHV举例来说,SPI0可以做如下挂载组合:

  • CS0挂载CH390H,CS1挂载SPI TF卡;

  • CS0挂载CH390H,CS1挂载SPI Nor Flash;

  • CS0挂载CH390H,CS1挂载SPI NAND Flash;

  • CS0挂载一路CH390H,CS1挂载另一路CH390H,CS2挂载SPI TF卡;

  • CS0挂载一路CH390H,CS1挂载另一路CH390H,CS2挂载SPI Nor Flash;

  • CS0挂载一路CH390H,CS1挂载另一路CH390H,CS2挂载SPI NAND Flash。

注意!SPI总线挂载的外设越多,相应外设的响应速度也就会越低。

2)电源管理

当CH390的供电电源不支持通过GPIO控制使能管脚EN控制开启或关断时,SPI0_CS0注意上拉到CH390H供电电源上,以防止SPI0_CS0在低功耗状态下软件未初始化时为低,进而产生耗电。

3)相关资源

与以太网相关的LuatOS核心库、扩展库和相关文档:

SPI核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/spi/

netdrv核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/netdrv/

exnetif扩展库:
https://docs.openluat.com/osapi/ext/exnetif/

应用指导文档:
https://docs.openluat.com/air780epm/luatos/app/socket/

三、SPI TF卡应用

Air780Exx系列模组当前仅支持SPI接口的T-Flash(MicroSD),不支持SDIO。

3.1 硬件原理图

最新参考设计原理图等资料

3.2 相关注意事项

1)挂载组合示例

以Air780EHV举例来说,SPI0可以做如下挂载组合:

  • CS0挂载CH390H,CS1挂载SPI TF卡;

  • CS0挂载一路CH390H,CS1挂载另一路CH390H,CS2挂载SPI TF卡。

注意!SPI总线挂载的外设越多,相应外设的响应速度也就会越低。

2)电源管理

不同的T-Flash需要的驱动电流可能不同,实际调试时可根据需要调整SPI信号上拉电阻的阻值大小。

当T-Flash的供电电源不支持通过GPIO控制使能管脚EN控制开启或关断时,SPI0_CS1注意上拉到T-Flash供电电源上,以防止SPI0_CS1在低功耗状态下软件未初始化时为低进而产生耗电。

3)相关资源

与SPI T-Flash相关的LuatOS核心库、扩展库和相关文档:

SPI核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/spi/

fatfs核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/fatfs/

fs核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/fs/

io核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/io/

应用指导文档:
https://docs.openluat.com/air780epm/luatos/app/driver/sd/

四、SPI Nor Flash应用

LuatOS已适配过的SPI Nor Flash有:
W25Q64、W25Q128、W25Q256等。

原则上所有支持SFDP协议的SPI Nor Flash,都可以支持。

4.1 硬件原理图

最新参考设计原理图等资料

4.2 相关注意事项

1)挂载组合示例

以Air780EHV举例来说,SPI0可以做如下挂载组合:

  • CS0挂载CH390H,CS1挂载SPI Nor Flash;

  • CS0挂载一路CH390H,CS1挂载另一路CH390H,CS2挂载SPI Nor Flash。

注意!SPI总线挂载的外设越多,相应外设的响应速度也就会越低。

2)电源管理

当Nor Flash的供电电源不支持通过GPIO控制使能管脚EN控制开启或关断时,SPI0_CS2注意上拉到Nor Flash供电电源上,以防止SPI0_CS2在低功耗状态下软件未初始化时为低进而产生耗电。

3)相关资源

与SPI Nor Flash相关的LuatOS核心库、扩展库和相关文档:

SPI核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/spi/

Little_flash核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/little_flash/

Sfud核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/sfud/

io核心库:
https://docs.openluat.com/osapi/core/io/

应用指导文档:
https://docs.openluat.com/air780epm/luatos/app/mulu/fs/

五、SPI NAND Flash应用

SPI NAND Flash原理图与SPI Nor Flash相同,可以直接参考。

关于Little_flash和Sfud核心库:

Little_flash支持挂载SPI Nor Flash和SPI NAND Flash;

Sfud只能挂载SPI Nor Flash。

无论SPI Nor Flash还是SPI NAND Flash,
都推荐优先使用Little_flash方式挂载。

LuatOS当前已适配过的SPI NAND Flash有:

  • W25N01GVZEIG

  • W25N01KVZEIR

  • W25N02KVZEIR

  • W25N04KVZEIR

六、SPI AirLink应用

AirLink协议诞生于Air8000系列模组中“4G主控芯片和Wi-Fi协处理芯片”之间的通信协议,比UART速率更高,比USB功耗更低,适合对速率要求较高、功耗要求较低、尤其系统中没有支持USB HOST功能芯片的产品中。

AirLink核心库支持以下产品/产品组合:

  • Air8000系列;

  • Air8101+Air780Exx;

今天的内容就分享到这里了

版权声明: 本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系邮箱:809451989@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!
网站建设 2026/4/11 11:51:31

基于python的酒店数据分析设计与实现

前言   近年来,酒店行业不断升温、扩大,造成旅游市场越演越烈的争夺战和消费者在选择酒店方面的信息极度不对称问题,消费者无法获得最准确、最全面的酒店信息做出最好的选择。传统收集酒店的信息多采取人力采集的方式,这种信息收…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/14 17:58:28

InVivoMAb Anti-Mouse CD8α:体内免疫调控研究的理想工具

在免疫学研究领域,抗体的特异性和功能表现直接影响实验结果的准确性与可重复性。而其中,针对CD8α分子的单克隆抗体更是被广泛应用于T细胞功能研究、肿瘤免疫治疗及免疫调节机制探索等关键领域。作为一款性能卓越的InVivoMAb anti-mouse CD8α&#xff0…

作者头像 李华
网站建设 2026/3/20 9:38:15

收藏备用|AI浪潮下,传统程序员转型AI工程师全指南(小白也能看懂)

最近在油管刷到一位资深科技博主,分享了当下科技行业就业形势拆解,以及传统程序员如何低成本转型AI工程师的干货内容,看完深受启发,特意整理成详细笔记分享给大家。不管你是刚入门的编程小白,还是工作多年的资深程序员…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/15 2:59:37

基于python的加油站销售积分管理系统的设计与实-pycharm DJANGO FLASK

文章目录 基于Python的加油站销售积分管理系统设计与实现(PyCharm Django/Flask)系统概述技术栈选择核心功能设计关键代码示例(Django)部署与优化应用场景 大数据系统开发流程主要运用技术介绍源码文档获取定制开发/同行可拿货,招…

作者头像 李华
网站建设 2026/3/22 8:09:18

Linux 服务可用性监控实战:端口、进程、接口怎么监控?

在上一篇《Linux 主机监控实战:CPU、内存、磁盘到底怎么看?》中,我们解决了一个问题:服务器这台“机器”是不是健康的。 在真实运维场景中,你很快就会发现: 机器活着 资源正常 用户却访问不了服务 &am…

作者头像 李华
网站建设 2026/4/13 6:16:12

在线考试平台哪家好?2026选购攻略+高性价比平台推荐

线上办公、线上教学常态化,不管是企业员工培训考核、学校随堂测试,还是个人备考刷题,都离不开一款靠谱的在线考试平台。但市面上在线考试平台五花八门,宣传话术天花乱坠,不少人都会陷入困惑:在线考试平台哪…

作者头像 李华