SPI/I2C-USB-Interface
Das USB SPI/I2C ist ein kompaktes Interface für schnelle und
zuverlässige Verbindungen zwischen dem USB-Port eines Steuer-PCs und
einem SPI- oder I2C-Bus-System, das auch für den Einbau in 19“-Racks
geeignet ist. Es verfügt über einen full-speed USB2.0-Port mit einer
Geschwindigkeit von 12Mb/s.
Das Interface verfügt über einen Überspannungsschutz sowie über kurzschlussfeste Ausgänge und gewährleistet daher dauerhafte Betriebsbereitschaft bei Fehlerfällen und Spannungsschwankungen. Der Spannungspegel für den SPI- und den I2C-Bus ist einstellbar; es kann zwischen 3,3V, 5V und externem Pegel gewählt werden.
Alle programmierbaren Komponenten des Interfaces sind via Firmware-Update aktualisierbar. Zu diesem Zweck ist ein Programmieradapter verfügbar. Außerdem ist Evaluierungssoftware mit Treibern für verschiedene Programmierumgebungen vorhanden.
Zu allen programmierbaren Komponenten (ARM-Controller von NXP und CPLD von Xilinx) sind außerdem freie Entwicklungsumgebungen verfügbar. Das Interface kann über C++, DLL oder LabVIEW angebunden werden.
Die SPI-Schnittstelle verfügt über Master und Slave Funktionalität. Ihr SPI-Timing ist frei einstellbar. Dabei kann sie mit Taktfrequenzen bis 4MHz betrieben werden. Ihr Signaljitter liegt unter 8ns. Der SPI-Ausgangspegel ist ebenfalls einstellbar und der Ausgang besitzt einen integrierten ESD–Schutz. Bei permanenter Überspannung am Ausgang erfolgt eine automatische Notabschaltung der SPI-Schnittstelle. Es stehen insgesamt 4 SPI-Modi zur Verfügung. Das SPI Timing erfolgt im 1μs-Raster.
Die I²C Schnittstelle kann als Master oder als Slave betrieben werden und dabei mit einer wählbaren Taktfrequenz von bis zu 100kHz arbeiten. Sie verfügt über einen ESD–Schutz am Ausgang. Die Adressierung für den I2C-Bus erfolgt mit 7 Bit.
Das Interface verfügt über einen 32 Bit Counter zur Erzeugung des Timestamps, der alle 100 μs inkrementiert wird.
Die Versorgungsspannung wird über den USB–Bus bereitgestellt (Bus–powered), die Stromaufnahme beträgt maximal 400mA.
Die kompakten Abmaße des Standard-Gehäuses betragen 165 x 105 x 35mm. In der OEM-Version wird das Interface im Eurocard Format gebaut und misst nur 160 x 100mm. Das Gehäuse ist mechanisch robust, dennoch wiegt das Interface einschließlich Gehäuse gerade einmal 502g und nur 83g als OEM-Variante.
Das Interface verfügt über einen Überspannungsschutz sowie über kurzschlussfeste Ausgänge und gewährleistet daher dauerhafte Betriebsbereitschaft bei Fehlerfällen und Spannungsschwankungen. Der Spannungspegel für den SPI- und den I2C-Bus ist einstellbar; es kann zwischen 3,3V, 5V und externem Pegel gewählt werden.
Alle programmierbaren Komponenten des Interfaces sind via Firmware-Update aktualisierbar. Zu diesem Zweck ist ein Programmieradapter verfügbar. Außerdem ist Evaluierungssoftware mit Treibern für verschiedene Programmierumgebungen vorhanden.
Zu allen programmierbaren Komponenten (ARM-Controller von NXP und CPLD von Xilinx) sind außerdem freie Entwicklungsumgebungen verfügbar. Das Interface kann über C++, DLL oder LabVIEW angebunden werden.
Die SPI-Schnittstelle verfügt über Master und Slave Funktionalität. Ihr SPI-Timing ist frei einstellbar. Dabei kann sie mit Taktfrequenzen bis 4MHz betrieben werden. Ihr Signaljitter liegt unter 8ns. Der SPI-Ausgangspegel ist ebenfalls einstellbar und der Ausgang besitzt einen integrierten ESD–Schutz. Bei permanenter Überspannung am Ausgang erfolgt eine automatische Notabschaltung der SPI-Schnittstelle. Es stehen insgesamt 4 SPI-Modi zur Verfügung. Das SPI Timing erfolgt im 1μs-Raster.
Die I²C Schnittstelle kann als Master oder als Slave betrieben werden und dabei mit einer wählbaren Taktfrequenz von bis zu 100kHz arbeiten. Sie verfügt über einen ESD–Schutz am Ausgang. Die Adressierung für den I2C-Bus erfolgt mit 7 Bit.
Das Interface verfügt über einen 32 Bit Counter zur Erzeugung des Timestamps, der alle 100 μs inkrementiert wird.
Die Versorgungsspannung wird über den USB–Bus bereitgestellt (Bus–powered), die Stromaufnahme beträgt maximal 400mA.
Die kompakten Abmaße des Standard-Gehäuses betragen 165 x 105 x 35mm. In der OEM-Version wird das Interface im Eurocard Format gebaut und misst nur 160 x 100mm. Das Gehäuse ist mechanisch robust, dennoch wiegt das Interface einschließlich Gehäuse gerade einmal 502g und nur 83g als OEM-Variante.
Vorteile
- Stromversorgung über den Bus
- full-speed (12Mb/s) USB Port
- 400kHz I2C Master/Slave Clock-Rate, einstellbar
- 1 MHz SPI Master/Slave Clock-Rate, einstellbar (bis zu 4MHz getestet)
- Überspannungsschutz und kurzschlussfeste Ausgänge
- SPI/I2C Pegel einstellbar (3,3V, 5V, extern)
- 7 bit I2C Adressierung
- 4 SPI Modi
- 32 Bit Counter für den Timestamp, alle 100 μs inkrementiert
- SPI Timing im 1μs Raster
- 19“-Rack-Montage möglich
Zusammenfassung
Das USB SPI/I2C ist eine kompakte, schnelle und zuverlässige Variante, um mittels eines Steuer-PCs über eine USB-Schnittstelle auf einen SPI- oder I2C-Bus zugreifen zu können. Durch Überspannungsschutz und Kurzschlussfestigkeit bietet das Interface zusätzliche Sicherheit für das Gesamtsystem.