STMicroelectronics AEK-COM-ISOSPI1 SPI轉(zhuǎn)隔離式SPI加密狗是基于L9963T收發(fā)器的器件。該加密狗將SPI信號(hào)轉(zhuǎn)換為隔離式SPI信號(hào)，并將導(dǎo)線數(shù)量從4根減少到2根。ISOSPI協(xié)議具有差分通信的特點(diǎn)，有助于提高遠(yuǎn)程通信的抗噪性和魯棒性。AEK-COM-ISOSPI1加密狗承載有L9963T收發(fā)器，可配置為SPI總線的從機(jī)或主機(jī)，并支持8位至64位SPI幀。此加密狗可以通過SPI與SPC5、Stellar和STM32 微控制器系列連接。AEK-COM-ISOSPI1用于電池管理系統(tǒng)（BMS）和通過SPI協(xié)議的隔離通信。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics AEK-COM-ISOSPI1 SPI轉(zhuǎn)隔離式SPI加密狗數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

承載有L993T收發(fā)器
通過GPIO或跳線進(jìn)行主/從配置
4個(gè)可配置引腳，用于SPI協(xié)議
2個(gè)可配置引腳，用于轉(zhuǎn)換信號(hào)（ISOSPI）的幅度和頻率
尺寸：85mmx30mm
屬于AutoDevKit生態(tài)系統(tǒng)

功能框圖

原理圖

AEK-COM-ISOSPI1技術(shù)解析：SPI隔離通信在汽車電子中的應(yīng)用

一、產(chǎn)品概述與核心價(jià)值

?AEK-COM-ISOSPI1?是基于L9963T收發(fā)器的SPI至隔離SPI加密狗評(píng)估板，專為汽車電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該產(chǎn)品的核心價(jià)值在于將傳統(tǒng)的4線SPI信號(hào)轉(zhuǎn)換為2線隔離SPI信號(hào)，在保證電氣隔離安全性的同時(shí)，大幅減少布線數(shù)量，特別適用于需要長(zhǎng)距離通信的汽車高壓應(yīng)用場(chǎng)景。

二、關(guān)鍵技術(shù)特性

2.1 硬件架構(gòu)亮點(diǎn)

?主控芯片?：采用AEC-Q100認(rèn)證的L9963T汽車級(jí)通用SPI至隔離SPI雙向收發(fā)器
?配置靈活性?：支持通過GPIO或跳線進(jìn)行主/從模式配置
?接口配置?：4個(gè)可配置SPI協(xié)議引腳，2個(gè)可配置信號(hào)幅度和頻率引腳
?物理規(guī)格?：85mm × 30mm緊湊尺寸，完全兼容AutoDevKit生態(tài)系統(tǒng)

2.2 通信協(xié)議優(yōu)勢(shì)

?ISOSPI協(xié)議?采用差分通信機(jī)制，具備以下顯著優(yōu)勢(shì)：

?高抗噪性?：在長(zhǎng)距離通信中保持信號(hào)完整性
?電氣隔離?：滿足汽車安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高壓應(yīng)用的隔離要求
?傳輸距離?：支持?jǐn)?shù)米距離的可靠通信，解決車輛內(nèi)部遠(yuǎn)端設(shè)備間的通信挑戰(zhàn)

三、性能參數(shù)詳解

3.1 SPI通信性能

?幀格式支持?：兼容8至64位任意SPI幀協(xié)議
?從模式工作頻率?：最高支持10MHz SPI時(shí)鐘
?主模式可編程頻率?：支持250kHz、1MHz、4MHz、8MHz四檔可調(diào)時(shí)鐘頻率

3.2 系統(tǒng)兼容性

?前端兼容?：原生兼容L9963E隔離SPI，適用于電池管理系統(tǒng)
?MCU支持?：可與SPC5、Stellar和STM32等多個(gè)微控制器家族通過SPI連接

四、實(shí)際應(yīng)用案例

4.1 AutoDevKit生態(tài)系統(tǒng)演示

在AutoDevKit生態(tài)系統(tǒng)軟件包中提供了兩個(gè)典型演示案例：

?SPC582B - ISOSPI1_LEDdriver測(cè)試應(yīng)用?

目標(biāo)板：AEK-MCU-C1MLIT1 MCU板
功能：演示MCU板通過兩個(gè)AEK-COM-ISOSPI1加密狗與AEK-LED-21DISM1 LED驅(qū)動(dòng)板通信

?SPC58EC - ISOSPI1_LEDdriver測(cè)試應(yīng)用?

目標(biāo)板：AEK-MCU-C4MLIT1 MCU板
通信鏈路：MCU → AEK-COM-ISOSPI1(SPI轉(zhuǎn)ISOSPI) → AEK-COM-ISOSPI1(ISOSPI轉(zhuǎn)SPI) → LED驅(qū)動(dòng)板

4.2 通信流程解析

演示應(yīng)用完整展示了信號(hào)轉(zhuǎn)換流程：

MCU板通過SPI協(xié)議發(fā)送命令至第一個(gè)AEK-COM-ISOSPI1
加密狗將SPI信號(hào)轉(zhuǎn)換為ISOSPI消息傳輸
第二個(gè)加密狗將ISOSPI消息還原為SPI信號(hào)
LED驅(qū)動(dòng)板接收并執(zhí)行命令，包括降壓轉(zhuǎn)換器激活和狀態(tài)寄存器讀取

五、引腳功能配置詳解

5.1 關(guān)鍵引腳功能

?DIS引腳?：數(shù)字輸入輸出引腳。輸入時(shí)作為MCU驅(qū)動(dòng)的高電平有效禁用輸入；輸出時(shí)在待機(jī)狀態(tài)下檢測(cè)隔離SPI喚醒事件
?BNE/CPOL引腳?：
- 從模式配置(NSLAVE=0)：作為BNE數(shù)字輸出，實(shí)現(xiàn)基于中斷的MCU通信
- 主模式配置(NSLAVE=1)：作為CPOL數(shù)字輸入選擇時(shí)鐘極性
?TXEN/CPHA引腳?：
- 從模式配置：作為發(fā)射器使能輸入TXEN
- 主模式配置：作為CPHA數(shù)字輸入選擇時(shí)鐘相位

六、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與最佳實(shí)踐

6.1 硬件設(shè)計(jì)考慮

?電源濾波?：采用100nF和1μF電容組合實(shí)現(xiàn)有效電源去耦
?ESD保護(hù)?：集成USBLC6-2SC6Y等保護(hù)器件增強(qiáng)系統(tǒng)魯棒性
?信號(hào)完整性?：通過680Ω電阻和適當(dāng)終端匹配確保信號(hào)質(zhì)量

6.2 軟件配置策略

?模式選擇?：通過NSLAVE引腳靈活配置主從工作模式
?時(shí)序?qū)R?：嚴(yán)格遵循SPI時(shí)序規(guī)范，確保數(shù)據(jù)采樣準(zhǔn)確性
?故障處理?：利用FAULT引腳實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控和故障恢復(fù)

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