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(huì)限制SPI的速率。幸運(yùn)的是，正如此篇應(yīng)用筆記中所述，有一種方法能夠直接解決傳輸延遲問題。

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標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口使用主設(shè)備生成的時(shí)鐘信號" title="時(shí)鐘信號">時(shí)鐘信號SCLKM控制總線上所有數(shù)據(jù)的傳輸。主從設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸類似于兩個(gè)互連移位寄存器之間的數(shù)據(jù)傳輸。主從設(shè)備在一個(gè)時(shí)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(gè)時(shí)鐘周期" title="時(shí)鐘周期">時(shí)鐘周期，系統(tǒng)就可以正常工作，因?yàn)閿?shù)據(jù)必須在半個(gè)時(shí)鐘周期之后，在下一個(gè)時(shí)鐘沿開始之前返回到主設(shè)備中。

SPI總線的隔離限制了時(shí)鐘速率SCLKM，因?yàn)閬碜詮脑O(shè)備的數(shù)據(jù)必須在下一個(gè)時(shí)鐘沿之前到達(dá)主設(shè)備。由于該動(dòng)作所需的最短時(shí)間是最大" title="最大">最大傳輸延遲的兩倍，因此這設(shè)定了時(shí)鐘速率的上限。

例如，ADuM1401CRWZ的速率為45MHz，最大傳輸延遲為32ns。當(dāng)用于隔離SPI接口時(shí)，半時(shí)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(yán)格地限制了SPI的數(shù)據(jù)速率。事實(shí)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(gè)瓶頸，如下圖所示，如果SCLKM信號通過耦合器與來自從設(shè)備的數(shù)據(jù)一起返回主設(shè)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(shè)備提供時(shí)鐘信號，速率可由耦合器的保證數(shù)據(jù)速率來設(shè)定。在此例中，SPI時(shí)鐘速率提高到45MHz，是原時(shí)鐘速率的五倍。此解決方案的代價(jià)僅僅是添加用于返回主時(shí)鐘的耦合器通道。

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ADuM1401CRWZ和ADuM3441CRWZ iCoupler器件推薦用于SPI應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)50MHz的數(shù)據(jù)速率。

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