Вопросы для самопроверки

1. Какова минимальная частота сигнала синхронизации SCK, если частота импульсной последовательности ECLK составляет 8 МГц?

Ответ: При значении кодовой комбинации битов SPR2…SPR0 = 111 частота SCK составляет 31,2 кГц.

2. Какова максимальная частота сигнала синхронизации SCK, если частота импульсной последовательности ECLK составляет 4 МГц?

Ответ: При значении кодовой комбинации битов SPR2…SPR0 = 000 частота SCK составляет 2 МГц.

3. Напишите выражение на Си для установки минимальной частоты SCK.

Ответ: SP0BR = 0x07

4. Каково назначение флага SPIF?

Ответ: Этот флаг устанавливается, когда контроллер SPI завершил выдачу на линию восьми бит данных. Чтобы сбросить бит SPIF необходимо сначала прочитать регистр состояния SP0SR, а затем выполнить операцию записи в регистр данных SP0DR.

4.19.4. Алгоритмы программного обслуживания контроллера spi

Ранее в данном параграфе мы обсудили действия, которые необходимо совершить, чтобы инициировать пересылку одного байта с использованием интерфейса SPI. Эти действия отражены в блок-схемах алгоритмов, которые представлены на рис. 4.78. Далее мы покажем, как записать эти действия на Си.

Рис. 4.78. Блок-схемы алгоритмов программного обслуживания контроллера асинхронного обмена SPI

Микроконтроллер и периферийные интегральные схемы.  Одна из основных функций интерфейса SPI в микропроцессорных системах — обмен данными между МК и установленными на той же печатной плате интерфейсными ИС. Контроллер SPI в составе МК 68HC12 может быть инициализирован для работы как в режиме ведущего (мастера), так и в режиме ведомого (подчиненного). В процессе обмена с интерфейса SPI — дополнительная функция линий PS7..PS4 порта S. Сигналы SPI распределяются между линиями PS7..PS4 в следующем порядке:

• PS7 — сигнал 

. Когда линия 

 установлена в 0, происходит передача данных из ведущего устройства SPI;

• PS6 — сигнал SCK;

• PS5 — сигнал MOSI. По этой линии передаются данные от ведущего устройства к ведомому;

• PS4 — сигнал MISO. По этой линии передаются данные от ведомого устройства к ведущему.

Регистры управления, используемый в примере.  Ниже перечислены биты и регистры управления, которые используются в данном примере:

• DDRS — регистр направления передачи порта S. Разряды DDRS7…DDRS4 должны быть установлены соответствующим образом при работе контроллера SPI в режиме ведущего. Это необходимо для правильного формирования сигналов обмена на линиях порта S;

• SP0BR — регистр скорости передачи. Разряды SPR2…SPR0 этого регистра задают скорость обмена по шине SPI;

• SP0CR1 — регистр управления (первый). Задает режимы работы контроллера SPI;

• SP0CR2 — регистр управления (второй). Задает режимы работы контроллера SPI;

• SP0SR — регистр состояния. Отражает текущее состояние процесса передачи информации по шине SPI;

• SP0DR — регистр данных. В этот регистр записываются данные, подлежащие передаче в интерфейсную ИС.

Пример программирования контроллера SPI. В нашем примере мы будем использовать встроенный контроллер SPI в режиме ведущего. Контролер будет непрерывно посылать шестнадцатеричное число $F0 в «воображаемую» периферийную ИС. Работоспособность приведенного программного кода может быть проверена с помощью осциллографа. При желании Вы можете собрать простейшую периферийную ИС — последовательный регистр со светодиодами, подключенными к параллельным выходам (рис. 4.79). В примере не использованы прерывания, контроль за состоянием флага SPIF ведется методом полинга.

Рис. 4.79. Функциональная схема периферийного устройства для тестирования обмена по SPI

/*--------------------------------------------------------------------*/

/* filename: SPI.c                                                    */

/* МAIN PROGRAМ: Эта программа реализует непрерывную посылку кода     */

/* символа "S" с скоростью 9600 бод в 8-разрядном формате (кадр 10 бит)*/

/* с битом паритета                                                   */

/*--------------------------------------------------------------------*/

/*подключаемые файлы*/

#include <912b32.h>

#include <stdio.h>

/*используемые функции*/

void initialize_spi(void);

void send_data(unsigned int);

void main(void) {

 int i, j;

 unsigned int data;

 initialize_spi(); /*инициализация модуля SCI*/

 data = 0xF0;

 while(1) /*передавать данные непрерывно*/

 {

  send_data(data);

 }

}

/* Функция initialize_spi производит инициализацию модуля SPI. */

void initialize_spi(void) {

 SP0BR = 0х04; /*установить скорость обмена*/

 SP0CR1 = 0x18; /*запретить прерывания от SPI, назначить режим*/

                /*ведущего, старшим битом вперед*/

 SP0DR = 0x00; /*очистить регистр данных */

 SP0SR = 0x00; /*очистить регистр состояния*/

 SP0CR1 = 0x58; /* разрешить SPI */

}

/* Функция send_data производит инициализацию модуля SPI. */

void send_data(unsigned int data) {

 unsigned int status;

 SP0DR = data; /*задать число для пересылки*/

 while ((SP0SR & 0x80) == 0x00) /*ожидать флага завершения передачи*/

 {

  ;

 }

 status = SP0SR /*прочитать регистр состояния с целью сброса флага SPIF*/

}

В приведенном примере мы показали лишь технику программирования обмена для контроллера SPI, однако мы не останавливались на особенностях подчиненного устройства, с которым происходит обмен.