SPI 高速外设接口/电平转换模块(TXB0108 等)

模块描述

把主控 SPI 拉出去接 高速 ADC/DAC、屏幕、存储器、无线模块 等;同时解决 1.8V/3.3V/5V 电平不一致、长排线反射、ESD 易死等工程问题。

原理

SPI 多为推挽信号,跨电压域通常用电平转换器。TXB0108 是常见的 8 位双向电平转换器,支持两路独立电源轨(VCCA/VCCB),并有“通用电压节点互转”的产品描述。([德州仪器][15])

备注:TXB 系列对强驱动/大电容负载敏感;若外设带强上拉/长线,很多工程会改用方向可控的 LVCxT45 或专用 TXS 系列(你可以把它们作为“升级备选料号”)。

接口 * SPI:SCK、MOSI、MISO、CS(可多片选)、GND * 电平:VCCA(低压域)、VCCB(高压域)、OE(输出使能) * 可扩展:加 ESD、串联电阻、排线连接器 板上设置

  • 电压选择:VCCA/VCCB 焊盘选择(1.8/3.3/5)
  • OE:跳帽控制(方便隔离调试)
  • 串联电阻:SCK/MOSI/CS 预留 22–47Ω 抑制振铃
  • ESD:对外接口(排线/端子)建议加阵列

电气指标

  • 供电范围:VCCA 可到 3.6V、VCCB 可到 5.5V(产品页/数据手册常见描述)([德州仪器][16])
  • ESD:部分封装可到 ±15kV HBM 的描述见数据手册要点([德州仪器][15])
  • 速率:与负载/走线相关(SPI “能跑多快”更多取决于你的板子与连接方式)
  • 典型器件:TXB0108;替代:SN74LVC2T45/4T245(方向可控);ESD:SRV05/USBLC6(看接口)

使用说明

  • 高速 SPI 调不通先做降维打击:
    1. SCK 降到 1 MHz
    2. 只接一片外设、短线直连
    3. 再逐步加电平转换/排线/多片选 * 线长一长就加串联电阻(SCK 优先),并保证地回流路径连续 * 若外设端有强上拉/强驱动,优先选方向可控电平转换方案

    ### 关联赛题

  • 高速采集/波形输出、屏幕驱动、外扩存储、复杂外设互联([全国大学生电子设计竞赛][1])