SPI 廣泛用于將微控制器連接到嵌入式系統中的外圍設備和存儲設備。特別是，它經常用于存儲可執行代碼的串行 NOR 閃存。

設計穩定性在嵌入式設計中至關重要，使用復位是從運行時錯誤中恢復的強大工具。然而，由于內存制造商開發無法支持專用硬件復位引腳的更小封裝，復位引腳面臨壓力。值得慶幸的是，對于支持新 JEDEC JESD252 標準的串行閃存設備來說，這已經不是問題了，該標準定義了一種不需要專用復位引腳的復位機制。

電子系統中出現瞬態錯誤的潛在原因有很多，包括信號完整性問題和背景輻射，它們會破壞內存，導致數據和編程錯誤。這些故障可能會導致常見問題：“您是否嘗試過將其關閉再打開？” 這可能只對消費類設備帶來不便，但它成為嵌入式系統和物聯網節點的主要問題。

這些系統需要以最少的停機時間連續運行。通常，它們是不可訪問的，因此它們需要能夠在沒有人工干預的情況下從故障中恢復。此類系統通常已經使用自檢機制（例如看門狗定時器）來檢測故障并采取糾正措施，但這并不總是足夠的。

設計工程師將確保所有設備在上電時都設置為已知狀態。但是，軟重置也可以是錯誤恢復策略的一部分，因此系統作為一個整體能夠重置組件和子系統非常重要。

復位串行閃存

串行外設接口 （SPI） 廣泛用于將微控制器連接到嵌入式系統中的外設和存儲設備。特別是，它經常用于存儲可執行代碼的串行 NOR 閃存。

圖 1：SPI 接口

最初的 SPI 規范在每個方向上只有一條數據線。這太慢了，無法直接從串行存儲器支持高性能代碼執行。這意味著在運行之前必須將代碼復制到 SRAM，從而增加了啟動時間并增加了系統成本。

為了提高原始 SPI 規范的帶寬，可以使用四個或八個數據信號，從而允許在每個時鐘周期傳輸更多的數據位。這些擴展的 SPI （xSPI） 接口由 JEDEC 在 JESD251 中定義。

現代八通道 xSPI 存儲器，例如 Adesto EcoXiP 系列，提供直接從串行存儲器執行代碼所需的性能，這種技術稱為就地執行 （XiP）。這提供了高性能并支持即時啟動，同時將功耗保持在最低水平。它還減少了所需的 SRAM 數量，從而降低了系統成本。

在系統故障的情況下，串行存儲器可能需要作為恢復過程的一部分進行重置。然而，制造商面臨著生產更小、成本更低、引腳數更少的封裝的壓力，這意味著許多串行存儲器沒有復位引腳，或者如果有，它可能會與其他功能復用，從而使其難以使用。新的 JEDEC 串行閃存復位協議在標準 JESD252 中定義，無需專用復位引腳即可控制復位功能。

JESD252 不使用復位引腳，而是使用 SPI 信號（時鐘、芯片選擇和串行數據）來傳輸強制目標器件自行復位的序列。在復位序列期間，時鐘信號保持低電平以區分復位事務和正常的 SPI 命令，并防止發送任何 SPI 命令，使用芯片選擇信號作為目標設備的時鐘。在數據引腳上傳輸指定的轉換序列，以防止由噪聲引起的錯誤復位。

Adesto 推出了第一款支持 JESD252 的串行 NOR 閃存，它還可以在其 EcoXiP 中使用，它具有八路 SPI 接口，可提供比四路接口更高的性能。通過執行順序取指，無需為每次讀取發送地址，進一步優化了執行性能。EcoXiP 還具有降低功耗和提供更高安全性的功能。

構建更好的設計

使用 XiP，您將能夠以更低的功耗和成本提供所需的性能。雖然 XiP 要求微控制器上具有兼容的存儲器接口，但越來越多的制造商正在增加對此的支持。通過指定支持 JESD252 串行復位協議的串行閃存器件，您將能夠開發出更可靠、更穩定的產品，從而提高客戶滿意度。

審核編輯：郭婷