【思考】作为“纯硬件”的ADC芯片，它是如何识别并处理SPI命令的？
目录
壹 \\ 问 题
贰 \\ ADC芯片的内部架构
叁 \\ ADC芯片处理SPI指令的流程
壹 \\ 问 题
作为一个嵌入式从业者，与ADC打交道算是家常便饭；
都知道ADC是将模拟信号采样、量化成数字信号，以便进行处理；
通常Soc或MCU可以处理各类指令和复杂逻辑，是因为内部集成了通用的计算内核，如Arm或RISC-V架构的IP核；
但作为纯硬件架构的ADC芯片是如何处理MCU下发的各种指令的呢？
贰 \\ ADC芯片的内部架构
某款ADC内部功能图
上面是某款ADC内部的功能框图，可以看出它的核心功能只有A/D转换涉及的各种硬件功能块，并没有类似ARM或者RISC-V这样通用的IP核出现；那么它是怎么处理指令的呢？
ADC芯片之所以能够处理相应的控制指令，核心就藏在标记出的“INPUT CONTROL LOGIC”功能块中，这个功能块并不只是SPI通信接口那么简单；
实际上，它还包含了一个“状态机”，也叫做“控制逻辑单元”，这个逻辑单元不运行操作系统，也不执行通用程序；
这个模块承担的任务是：
· 解析SPI/I²C传来的数据帧(如寄存器地址+数据)；
· 将配置写入内部寄存器(如采样率、增益、通道选择等)
· 控制ADC的启动、校准、电源管理等状态切换。
其实看到这里就很清晰了，虽然这个控制逻辑单元不是通用CPU，但从功能上来说，类似于一个专用微型内核，专用于ADC的配置管理和状态切换；
它完全由数字逻辑电路(门电路、触发器)实现，没有软件或固件运行，在硅片上“硬连线”实现，专为执行单一指令设计，这也是为什么只能识别厂商提供的控制指令，无法识别通用软件或逻辑。
叁 \\ ADC芯片处理SPI指令的流程
通常MCU利用SPI总线向ADC发送各种配置指令，ADC是如何接收这些指令并进行处理的呢？
回顾一下SPI通信的基本结构：
1、CS或NSS：片选信号，用于选中芯片；
2、SCLK：通信时钟，由MCU提供，同步数据传输；
3、MOSI：主发送、从接收，主控下发指令；
4、MISO：主接收、从发送，用于芯片返回应答数据；
基于SPI通信的这种固定结构，ADC在接收到指令后，处理流程就相对容易得多；
第一步：当CS或NSS被拉低，ADC芯片知道自己被选中，即将会有命令下发；
第二步：在SCLK的边沿进行采样，(至于是上升沿还是下降沿有效，取决于厂商规定的SPI配置)，每个边沿ADC都会从MOSI数据线上获取一个bit的数据；
第三步：ADC使用寄存器地址译码器来识别数据中的寄存器地址，并将收到的指令写入对应的寄存器中；
第四步：ADC中的“控制逻辑单元”根据写入的指令进行状态调整，例如修改采样频率、PGA增益选择、启动转换等操作；
经过这样一套流程，就可以完成一次指令的识别和处理；
整个过程全部由硬件处理，确定性极强、速度极快。
这种结构设计，也是为了保证在高速、高精度场景下的低延迟、高可靠性和确定性行为。
那么反过来，DAC芯片的指令识别和处理也类似。
