STMicroelectronics AEK-COM-ISOSPI1 SPI转隔离式SPI加密狗是基于L9963T收发器的器件。该加密狗将SPI信号转换为隔离式SPI信号，并将导线数量从4根减少到2根。ISOSPI协议具有差分通信的特点，有助于提高远程通信的抗噪性和鲁棒性。AEK-COM-ISOSPI1加密狗承载有L9963T收发器，可配置为SPI总线的从机或主机，并支持8位至64位SPI帧。此加密狗可以通过SPI与SPC5、Stellar和STM32微控制器系列连接。AEK-COM-ISOSPI1用于电池管理系统（BMS）和通过SPI协议的隔离通信。

数据手册：*附件：STMicroelectronics AEK-COM-ISOSPI1 SPI转隔离式SPI加密狗数据手册.pdf

特性

• 承载有L993T收发器
• 通过GPIO或跳线进行主/从配置
• 4个可配置引脚，用于SPI协议
• 2个可配置引脚，用于转换信号（ISOSPI）的幅度和频率
• 尺寸：85mmx30mm
• 属于AutoDevKit生态系统

功能框图

原理图

AEK-COM-ISOSPI1技术解析：SPI隔离通信在汽车电子中的应用

一、产品概述与核心价值

‌AEK-COM-ISOSPI1‌是基于L9963T收发器的SPI至隔离SPI加密狗评估板，专为汽车电子系统设计。该产品的核心价值在于将传统的4线SPI信号转换为2线隔离SPI信号，在保证电气隔离安全性的同时，大幅减少布线数量，特别适用于需要长距离通信的汽车高压应用场景。

二、关键技术特性

2.1 硬件架构亮点

• ‌主控芯片‌：采用AEC-Q100认证的L9963T汽车级通用SPI至隔离SPI双向收发器
• ‌配置灵活性‌：支持通过GPIO或跳线进行主/从模式配置
• ‌接口配置‌：4个可配置SPI协议引脚，2个可配置信号幅度和频率引脚
• ‌物理规格‌：85mm × 30mm紧凑尺寸，完全兼容AutoDevKit生态系统

2.2 通信协议优势

‌ISOSPI协议‌采用差分通信机制，具备以下显著优势：

• ‌高抗噪性‌：在长距离通信中保持信号完整性
• ‌电气隔离‌：满足汽车安全标准对高压应用的隔离要求
• ‌传输距离‌：支持数米距离的可靠通信，解决车辆内部远端设备间的通信挑战

三、性能参数详解

3.1 SPI通信性能

• ‌帧格式支持‌：兼容8至64位任意SPI帧协议
• ‌从模式工作频率‌：最高支持10MHz SPI时钟
• ‌主模式可编程频率‌：支持250kHz、1MHz、4MHz、8MHz四档可调时钟频率

3.2 系统兼容性

• ‌前端兼容‌：原生兼容L9963E隔离SPI，适用于电池管理系统
• ‌MCU支持‌：可与SPC5、Stellar和STM32等多个微控制器家族通过SPI连接

四、实际应用案例

4.1 AutoDevKit生态系统演示

在AutoDevKit生态系统软件包中提供了两个典型演示案例：

‌SPC582B - ISOSPI1_LEDdriver测试应用‌

• 目标板：AEK-MCU-C1MLIT1 MCU板
• 功能：演示MCU板通过两个AEK-COM-ISOSPI1加密狗与AEK-LED-21DISM1 LED驱动板通信

‌SPC58EC - ISOSPI1_LEDdriver测试应用‌

• 目标板：AEK-MCU-C4MLIT1 MCU板
• 通信链路：MCU → AEK-COM-ISOSPI1(SPI转ISOSPI) → AEK-COM-ISOSPI1(ISOSPI转SPI) → LED驱动板

4.2 通信流程解析

演示应用完整展示了信号转换流程：

1. MCU板通过SPI协议发送命令至第一个AEK-COM-ISOSPI1
2. 加密狗将SPI信号转换为ISOSPI消息传输
3. 第二个加密狗将ISOSPI消息还原为SPI信号
4. LED驱动板接收并执行命令，包括降压转换器激活和状态寄存器读取

五、引脚功能配置详解

5.1 关键引脚功能

• ‌DIS引脚‌：数字输入输出引脚。输入时作为MCU驱动的高电平有效禁用输入；输出时在待机状态下检测隔离SPI唤醒事件
• ‌BNE/CPOL引脚‌：
  • 从模式配置(NSLAVE=0)：作为BNE数字输出，实现基于中断的MCU通信
  • 主模式配置(NSLAVE=1)：作为CPOL数字输入选择时钟极性
• ‌TXEN/CPHA引脚‌：
  • 从模式配置：作为发射器使能输入TXEN
  • 主模式配置：作为CPHA数字输入选择时钟相位

六、设计要点与最佳实践

6.1 硬件设计考虑

• ‌电源滤波‌：采用100nF和1μF电容组合实现有效电源去耦
• ‌ESD保护‌：集成USBLC6-2SC6Y等保护器件增强系统鲁棒性
• ‌信号完整性‌：通过680Ω电阻和适当终端匹配确保信号质量

6.2 软件配置策略

• ‌模式选择‌：通过NSLAVE引脚灵活配置主从工作模式
• ‌时序对齐‌：严格遵循SPI时序规范，确保数据采样准确性
• ‌故障处理‌：利用FAULT引脚实现系统状态监控和故障恢复