듀얼 / 쿼드 I / O 란 무엇입니까?


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SPI Flash 데이터 시트를 읽으면서 "이중 I / O"및 "쿼드 I / O"라는 개념에 직면했습니다. 처음에는 "이중 I / O"가 "전이중"과 동의어라고 생각했지만 "쿼드 I / O"는 무엇입니까?

이중 I / O 및 쿼드 I / O 란 무엇이며 이중 및 전이중을 어떻게 비교합니까?


예를 들어 Zynq PS (Cortex A9)에는 QSPI 컨트롤러가 있으며 Zed 보드의 4 비트 SPI (quad-SPI) 직렬 NOR 플래시로 인터페이스됩니다. 스팬션 S25FL256S

답변:


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복수의 I / O SPI 디바이스는 단일 디바이스에서 증가 된 대역폭 또는 처리율을 지원할 수있다. 듀얼 I / O는 (2 비트 데이터 버스) 인터페이스 표준 직렬 플래시 메모리 디바이스들에 비해 두 배의 전송 속도를 가능하게한다. 쿼드 I / O (4 비트 데이터 버스) 인터페이스를 네 번 스루풋 향상시킨다.

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그것은 SPI 장치가 아닙니다 .SPI는 양방향 핀을 사용하지 않습니다.
벤 Voigt

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SD 메모리 카드 는 4 비트 버스 사용을 지원합니다. 동일한 카드 (다른 시간에)가 표준 "1 비트"SPI 버스를 사용할 수 있으므로 "SPI 장치가 아님"이라고 말하기는 어렵습니다.
davidcary

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즉, 동일한 제어 신호를 공유하거나 둘 이상의 데이터 회선이있는 직렬 포트를 다르게 설정하는 직렬 회선이 더 있음을 의미합니다.

듀얼 I / O와 쿼드 I / O는 모두 반이중 (10 페이지에서 설명)입니다. 듀얼 I / O에서는 두 라인이 병렬로 사용되어 같은 수의 와이어를 처리하는 처리량을 증가시킵니다. I / O도 DQ2 및 DQ3은 DQ0 및 DQ1과 함께 I / O로 사용됩니다.

듀얼 I / O 모드는 일반 SPI 버스와 동일한 수의 라인을 사용하므로 uC 및 전용 하드웨어 설계에서 추가 핀이 필요하지 않습니다.


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"두 개 이상의 데이터 라인이있는 직렬 포트"를 병렬 포트라고합니다.
user253751

병렬 포트에서 두 신호가 서로 동기를 유지해야하기 때문에 @immibis가 반드시 필요한 것은 아니며, 두 직렬 회선은 수신기에 의해 결합 된 독립적 인 스트림을 전송할 수있다
clabacchio

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그러나 시계는 공유됩니다. 두 신호 모두 클럭에 동기화되고 전 이적으로 서로 동기화됩니다.
user253751

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@immibis 내가 의미하는 바는 병렬이기 때문에 두 줄에 2 비트 또는 4 비트 기호를 보내는 것입니다. 여기에서는 두 개의 실제 직렬 스트림을 병렬로 보낼 수 있습니다.
clabacchio

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이 프로토콜을 직렬 쿼드 I / O 프로토콜을 의미하는 SQI (유사 SPI)라고합니다. 단 하나 (SPI) 대신 주소 / 명령 / 데이터 트로프 4 핀을 sed하고 동일한 4 핀을 통해 데이터를 수신 할 수 있습니다.

반이중 또는 전이중은 사용하기로 결정한 프로토콜에 관계없이 통신 시스템의 특성입니다 (물론 일부 프로토콜은 전이중을 허용하지만 일부는 허용하지 않습니다).

실제로, 듀얼 및 쿼드 I / O는 전이중과 동일하지 않으며 사용할 수있는 프로토콜이 다릅니다 (때로는 동일한 장치에서 사용). SPI로 시작하여 (이것이 무엇인지 알고 있다고 가정합니다) 1 핀이 있고 수신 (프로토콜이 반 플렉스임을 의미). 그런 다음 2 개의 핀을 사용하여 송신 및 수신 (반이중)하는 듀얼 I / O와 4 개의 핀을 사용하여 송신 및 수신 (반이중)하는 쿼드 I / O가 있습니다.


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요즘 사람들은 이것을 SPIFI 인터페이스라고 불렀습니다. 이것은 주로 Flash 인터페이스에서 사용됩니다.

LPC18xx 데이터 시트, 21 장 : SPIFI를 살펴보십시오. 링크 : http://www.nxp.com/documents/user_manual/UM10430.pdf

1 비트 SPI : 데이터가 1 ​​라인에 있습니다.

예 :-비트 시퀀스 7 6 5 4 3 2 1 0

2 비트 SPI 또는 이중 SPI : 2 라인에 데이터가 있습니다.

예 :-비트 시퀀스

    Line 1 : 7 5 3 1

    Line 2 : 6 4 2 0

4 비트 SPI 또는 쿼드 SPI : 4 라인에 데이터가 있습니다.

예 :-비트 시퀀스

    Line 1 : 7 3

    Line 2 : 6 2

    Line 3 : 5 1

    Line 4 : 4 0

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안녕하세요, OP가 이미 답변을 수락했으며 4 살짜리 질문이기도하다는 점을 놓쳤다 고 생각합니다. 당신의 요점도 이미 다루었습니다.
Umar

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@Umar, 공정하게,이 답변은 실제로 SPIFI라고하며 비트 시퀀스도 보여줍니다. 이 두 가지 모두 다른 답변에서 다루지 않습니다. 따라서 이것은 원래 질문의 나이에 관계없이 유효한 기여입니다.
stanri

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다른 곳에서 언급했듯이 일부 플래시 장치에는 2 개 또는 4 개의 핀을 사용하여 데이터를 출력하는 옵션이 있습니다. 적어도 하나의 플래시 칩에서 본 또 다른 옵션은 하나의 핀을 사용하는 것이지만 상승 및 하강 클록 에지 모두에서 데이터를 출력하는 것입니다. 이를 통해 추가 데이터 핀 없이도 이러한 데이터 형식을 처리 할 수있는 마이크로 컨트롤러에서 2 배속 전송이 가능하므로 4 개의 클럭이 1 바이트의 각 데이터 바이트를 출력합니다. 이러한 기능을 지원하는 모든 컨트롤러는 알지 못하지만 2 개 또는 4 개의 데이터 와이어 사용을 지원하는 컨트롤러는 알지 못합니다.


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Microchip ATSAMS70 및 이와 유사한 ARM 프로세서는 듀얼 및 쿼드 SPI를 지원하여 Micron N25Q 시리즈 플래시 칩과 같은 외부 플래시 메모리의 코드를 실행하며 듀얼 / 쿼드 SPI도 지원합니다.
user4574
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