高速SPI接口的隔離并非僅是簡單的根據(jù)數(shù)據(jù)速率" title="數(shù)據(jù)速率">數(shù)據(jù)速率選擇數(shù)據(jù)隔離器。傳輸延遲" title="傳輸延遲">傳輸延遲同樣會限制SPI的速率。幸運的是，正如此篇應用筆記中所述，有一種方法能夠直接解決傳輸延遲問題。

?

?

標準的SPI接口使用主設備生成的時鐘信號" title="時鐘信號">時鐘信號SCLKM控制總線上所有數(shù)據(jù)的傳輸。主從設備之間的數(shù)據(jù)傳輸類似于兩個互連移位寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸。主從設備在一個時鐘相位周期中將數(shù)據(jù)傳送到總線上，并在相反的相位周期中將數(shù)據(jù)讀入它們的移位寄存器中。只要總線上的往返傳輸延遲小于半個時鐘周期" title="時鐘周期">時鐘周期，系統(tǒng)就可以正常工作，因為數(shù)據(jù)必須在半個時鐘周期之后，在下一個時鐘沿開始之前返回到主設備中。

SPI總線的隔離限制了時鐘速率SCLKM，因為來自從設備的數(shù)據(jù)必須在下一個時鐘沿之前到達主設備。由于該動作所需的最短時間是最大" title="最大">最大傳輸延遲的兩倍，因此這設定了時鐘速率的上限。

例如，ADuM1401CRWZ的速率為45MHz，最大傳輸延遲為32ns。當用于隔離SPI接口時，半時鐘周期必須大于傳輸延遲的兩倍，或者最大SCLKM速率為7.8MHz。這就嚴格地限制了SPI的數(shù)據(jù)速率。事實上，為了支持45 MHz的SPI接口，數(shù)字隔離器的最大保證傳輸延遲必須小于5.5ns。

現(xiàn)在有一種解決方案能消除這個瓶頸，如下圖所示，如果SCLKM信號通過耦合器與來自從設備的數(shù)據(jù)一起返回主設備，則對于新信號的SCLKS和數(shù)據(jù)而言，通過耦合器的傳輸延遲差是相同的。SCLKS為數(shù)據(jù)返回主設備提供時鐘信號，速率可由耦合器的保證數(shù)據(jù)速率來設定。在此例中，SPI時鐘速率提高到45MHz，是原時鐘速率的五倍。此解決方案的代價僅僅是添加用于返回主時鐘的耦合器通道。

?

?

ADuM1401CRWZ和ADuM3441CRWZ iCoupler器件推薦用于SPI應用，可以實現(xiàn)高達50MHz的數(shù)據(jù)速率。

欲了解iCoupler產(chǎn)品的更多信息，請訪問www.analog.com/icoupler或發(fā)送電子郵件到
iCoupler_Isolation@analog.com。