裏技!? SPIに複数のスレーブを接続する方法：Q&Aで学ぶマイコン講座（49）（1/3 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。49回目は、初心者の方からよく質問される「SPIに複数のスレーブを接続する方法」についてです。

[STマイクロエレクトロニクス，EDN Japan]

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　素朴な疑問から技術トラブルなどマイコンユーザーのあらゆる悩みに対し、マイコンメーカーのエンジニアが回答していく連載「Q&Aで学ぶマイコン講座」。

　今回は、中級者から多く寄せられる質問です。

　SPI（Serial Peripheral Interface）は、通常1つのマスターに対し1つのスレーブと通信しますが、複数のスレーブが存在する場合、1つのマスターで複数のスレーブと通信することはできますか？　複数のSPIを数珠状につなぐことはできますか？

　SPIにはスレーブを選択する信号「Slave Select」（SS）があります。SSがアクティブ（通常ローレベル）になると、そのSPIがスレーブとして選択されていることになり、マスターと通信できます。この機能を利用して、1つのマスターに複数のスレーブを接続して通信することができます。図1に、「STM32F3シリーズ」（STマイクロエレクトロニクス製）の例を示します。

図1：マルチ・スレーブ・システム（STM32F3シリーズの場合） （クリックで拡大）

　データライン（MISOとMOSI）とクロックライン（SCK）は、共通信号としてスレーブに接続しますが、SS信号（STM32F3シリーズではNSS）は汎用IOから接続し、個別に制御できるようにします。この方法の場合、汎用IOの制御にソフトウェアが介在しますが、通信したいスレーブを自由に選択することができます。

　図2は、「STM32F3シリーズ」でSPIを数珠つなぎにした例です。データの受信と送信は内部のシフトレジスタで行います。そこで、マスターのMOSIを最初のスレーブのMOSIにつなぎ、そのスレーブのMISOを次のスレーブのMOSIにつなぐようにします。図2ではスレーブが2つですが、複数個のスレーブをこのルールに従ってつなげ、最後のスレーブのMISOをマスターのMISOにつなぐと、SPIのシフトレジスタをすべて数珠状につなげることができます。

図2：マルチ・スレーブ・チェーンシステム（STM32F3シリーズの場合） （クリックで拡大）