STMicroelectronics STEVAL-BMS1T SPI轉(zhuǎn)隔離式SPI加密狗支持將SPI信號(hào)轉(zhuǎn)換為隔離式SPI信號(hào)，從而將必要的電線數(shù)量從四根減至兩根。ISOSPI協(xié)議提供差分通信，以確保更高的抗噪性和穩(wěn)健性，適用于遠(yuǎn)距離通信。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STEVAL-BMS1T SPI轉(zhuǎn)隔離式SPI加密狗數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 設(shè)有L99BM1T通用SPI轉(zhuǎn)隔離式SPI雙向收發(fā)器
• 通過(guò)GPIO或跳線進(jìn)行主/從配置
• 四個(gè)可配置引腳，用于SPI協(xié)議
• 兩個(gè)可配置引腳，用于轉(zhuǎn)換信號(hào)的振幅和頻率 (ISOSPI)
• 尺寸：85 mm x 30 mm

功能框圖

布局

基于STEVAL-BMS1T的隔離式SPI通信技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

STMicroelectronics推出的STEVAL-BMS1T是一款創(chuàng)新型SPI轉(zhuǎn)隔離SPI的接口轉(zhuǎn)換模塊，其核心基于L99BM1T雙向收發(fā)器，專(zhuān)為需要高噪聲抗擾度和長(zhǎng)距離通信的工業(yè)場(chǎng)景設(shè)計(jì)。該評(píng)估板通過(guò)創(chuàng)新的ISOSPI協(xié)議將傳統(tǒng)4線SPI簡(jiǎn)化為2線差分通信，同時(shí)保持完整的雙向數(shù)據(jù)傳輸能力，在電池管理系統(tǒng)（BMS）、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。

一、核心特性與工作原理

1. ?協(xié)議轉(zhuǎn)換能力?
   • 支持標(biāo)準(zhǔn)SPI（4線：SCK/SDI/SDO/NCS）與隔離SPI（2線差分：ISOP/ISOM）雙向轉(zhuǎn)換
   • 內(nèi)置L99BM1T收發(fā)器，可配置為主機(jī)或從機(jī)模式（通過(guò)NSLAVE引腳或跳線選擇）
   • 兼容8-64位任意SPI幀格式，主機(jī)模式下可編程時(shí)鐘頻率（250kHz/1MHz/4MHz/8MHz）
2. ?增強(qiáng)型通信性能?
   • 差分信號(hào)傳輸提供共模噪聲抑制能力，通信距離可達(dá)10米以上
   • 支持信號(hào)幅度調(diào)節(jié)（TXAMP引腳）與頻率配置（ISOFREQ引腳），適配不同傳輸環(huán)境
3. ?硬件設(shè)計(jì)亮點(diǎn)?
   • 板載USBLC6-2SC6Y保護(hù)芯片，防止ESD損壞
   • 采用85mm×30mm緊湊布局，集成狀態(tài)指示燈（紅/黃/藍(lán)/綠LED）和故障檢測(cè)電路

二、典型應(yīng)用電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

?1. 接口配置示例?

• ?主機(jī)模式?：將JP1跳線設(shè)為VIO，NSLAVE引腳拉高，SPI時(shí)鐘由L99BM1T內(nèi)部生成
• ?從機(jī)模式?：JP1跳線接地，SPI時(shí)鐘由外部控制器提供（最高支持10MHz）

?2. 關(guān)鍵外圍電路?

• ?電源濾波?：VDD引腳需并聯(lián)100nF陶瓷電容與1μF鉭電容（見(jiàn)圖2中C4/C6）
• ?阻抗匹配?：ISOP/ISOM差分線建議串聯(lián)100Ω電阻（R26/R27等）以消除反射
• ?ESD防護(hù)?：USB接口配置680Ω限流電阻（R6/R7）與TVS管（D1）

?基于STEVAL-BMS1T的隔離式SPI通信技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

STMicroelectronics推出的STEVAL-BMS1T是一款創(chuàng)新型SPI轉(zhuǎn)隔離SPI的接口轉(zhuǎn)換模塊，其核心基于L99BM1T雙向收發(fā)器，專(zhuān)為需要高噪聲抗擾度和長(zhǎng)距離通信的工業(yè)場(chǎng)景設(shè)計(jì)。該評(píng)估板通過(guò)創(chuàng)新的ISOSPI協(xié)議將傳統(tǒng)4線SPI簡(jiǎn)化為2線差分通信，同時(shí)保持完整的雙向數(shù)據(jù)傳輸能力，在電池管理系統(tǒng)（BMS）、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。

一、核心特性與工作原理

1. ?協(xié)議轉(zhuǎn)換能力?
   • 支持標(biāo)準(zhǔn)SPI（4線：SCK/SDI/SDO/NCS）與隔離SPI（2線差分：ISOP/ISOM）雙向轉(zhuǎn)換
   • 內(nèi)置L99BM1T收發(fā)器，可配置為主機(jī)或從機(jī)模式（通過(guò)NSLAVE引腳或跳線選擇）
   • 兼容8-64位任意SPI幀格式，主機(jī)模式下可編程時(shí)鐘頻率（250kHz/1MHz/4MHz/8MHz）
2. ?增強(qiáng)型通信性能?
   • 差分信號(hào)傳輸提供共模噪聲抑制能力，通信距離可達(dá)10米以上
   • 支持信號(hào)幅度調(diào)節(jié)（TXAMP引腳）與頻率配置（ISOFREQ引腳），適配不同傳輸環(huán)境
3. ?硬件設(shè)計(jì)亮點(diǎn)?
   • 板載USBLC6-2SC6Y保護(hù)芯片，防止ESD損壞
   • 采用85mm×30mm緊湊布局，集成狀態(tài)指示燈（紅/黃/藍(lán)/綠LED）和故障檢測(cè)電路

二、典型應(yīng)用電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

?1. 接口配置示例?

• ?主機(jī)模式?：將JP1跳線設(shè)為VIO，NSLAVE引腳拉高，SPI時(shí)鐘由L99BM1T內(nèi)部生成
• ?從機(jī)模式?：JP1跳線接地，SPI時(shí)鐘由外部控制器提供（最高支持10MHz）

?2. 關(guān)鍵外圍電路?

• ?電源濾波?：VDD引腳需并聯(lián)100nF陶瓷電容與1μF鉭電容（見(jiàn)圖2中C4/C6）
• ?阻抗匹配?：ISOP/ISOM差分線建議串聯(lián)100Ω電阻（R26/R27等）以消除反射
• ?ESD防護(hù)?：USB接口配置680Ω限流電阻（R6/R7）與TVS管（D1）

三、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. ?信號(hào)完整性?
   • 差分走線應(yīng)保持等長(zhǎng)，間距≤2倍線寬
   • 避免ISOSPI線路與功率線路平行走線
2. ?熱管理?
   • 連續(xù)工作電流超過(guò)1A時(shí)需增加散熱銅箔
   • 芯片結(jié)溫不應(yīng)超過(guò)150℃（L99BM1T的RθJA=50℃/W）
3. ?固件適配?
   • 主機(jī)模式下需通過(guò)SPICLKFREQ引腳設(shè)置時(shí)鐘頻率
   • CPOL/CPHA相位需與從設(shè)備嚴(yán)格同步（BNE/CPOL和TXEN/CPHA引腳控制）

四、評(píng)估板使用建議

1. ?快速驗(yàn)證流程?
   • 連接STM32 Nucleo板至CN1（SPI接口）
   • 用跳線配置工作模式（JP1-JP7）
   • 通過(guò)USB端口（CN3）供電后觀察LED狀態(tài)
2. ?性能測(cè)試項(xiàng)?
   • 不同頻率下的誤碼率測(cè)試（建議使用邏輯分析儀抓取TP5-TP8信號(hào)）
   • 注入共模噪聲驗(yàn)證隔離性能