ASPI = Analog SPI — 北京灵动仪器有限公司低速精密模块统一接口标准
版本：v1.0 | 日期：2026-05-25 | 状态：内测
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1. 概述
1.1 什么是 ASPI
ASPI 是灵动仪器为低速精密数据转换模块定义的统一物理与电气接口标准。它在标准 SPI 数字总线的基础上，集成低噪声模拟供电与高精度电压基准，使 ADC/DAC 模块可通过单一 FPC 排线即插即用。
1.2 系统拓扑
┌──────────────┐ ┌──────────────────┐ ASPI ×8 ┌──────────────┐
│ ZYNQ 主板 │ FPC │ SPI 主板 │ ◄──────────────► │ ASPI 模块 │
│ (ZYNQ-7020) │ ◄──────────────────► │ (SPIMotherboard) │ │ AD5791 │
└──────────────┘ │ │ │ AD5541 │
│ SB1 ··· SB8 │ │ AD4021 │
└──────────────────┘ │ AD4005 │
└──────────────┘
- ZYNQ 主板 通过 FPC 接口连接 SPI 主板
- SPI 主板 提供 8 路独立 ASPI 接口（槽位 SB1 ~ SB8）
- 每个 ASPI 接口可插入一块符合本规范的模块，如下图
图1：ASPI模块示例
2. 物理接口
2.1 引脚定义
每个 ASPI 槽位包含 4 线 SPI 数字信号 和 模拟供电与基准。
数字信号
| 引脚 | 信号名 | 方向（对主板） | 描述 |
|---|
| 9 | DVCC | — | 数字供电 |
| 10 | SYNC | 输出 | SPI 帧同步（片选） |
| 11 | NC | — | 无连接 |
| 12 | SCLK | 输出 | SPI 时钟 |
| 13 | NC | — | 无连接 |
| 14 | MOSI | 输出 | 主机输出 → 从机输入 |
| 15 | DGND | — | 数字地回路 |
| 16 | MISO | 输入 | 从机输出 → 主机输入 |
兼容标准4线SPI。所有数字信号与模拟信号之间已做电气隔离。如有必要，可在模块上短接 AGND 与 DGND。
模拟信号
| 引脚 | 信号名 | 方向（对主板） | 描述 |
|---|
| 1 | +15V | 输出 | 正模拟供电轨 |
| 2,3 | AGND | — | 模拟地回路 |
| 4 | -15V | 输出 | 负模拟供电轨 |
| 5 | +10VREF | 输出 | 正电压基准 |
| 6,7 | NC | — | 无连接 |
| 8 | -10VREF | 输出 | 负电压基准 |
2.2 机械规范
| 属性 | 规格 | 备注 |
|---|
| 模块 PCB 尺寸（最大） | 52mm × 24mm | 不包括同轴连接器 |
图2：接口原理图封装
图3：接口PCB封装
3. 电气特性
3.1 模拟供电
| 参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|
| +15V 输出电压 | +14.85 | +15.00 | +15.15 | V | |
| -15V 输出电压 | -15.15 | -15.00 | -14.85 | V | |
| 最大供电电流（每槽） | — | — | 25 | mA | 8 槽共享 200mA |
| 纹波与噪声 | — | — | 10 | mV | 带宽 20 Hz ~ 20 MHz |
3.2 电压基准
| 参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|
| +10VREF 输出电压 | +9.9990 | +10.000 | +10.001 | V | 详见相关文档 |
| -10VREF 输出电压 | -9.9990 | -10.000 | -10.001 | V | 详见相关文档 |
| 温漂 | — | — | 10 | ppm/°C | 详见相关文档 |
| 负载调整率 | — | — | 100 | µV/mA | 受限于走线电阻 |
| 最大电流 | — | 10 | — | µA | 避免使基准轨产生明显压降 |
3.3 模拟地（AGND）
3.4 数字信号电平
| 参数 | 规格 |
|---|
| 逻辑电平标准 | 3.3V LVCMOS |
| 最大时钟频率 | 100MHz |