A／D轉換器CS5550與單片機的接口程序設計
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ATmegal6單片機中與SPI接口相關(guān)的寄存器有3個(gè)： SPCR(SPI控制寄存器)、SPSR(SPI狀態(tài)寄存器)、SPDR(SPI數據寄存器)。其中，SPCR寄存器設置SPI接口的中斷、數據順序、主／從模式及串行時(shí)鐘的相關(guān)特性；而SPSR寄存器中包括有SPI中斷標志位(SPIF)、寫(xiě)碰撞標志位和倍速模式選擇位，SPSR中的SPIF位將在SPI接口串行數據發(fā)送完成時(shí)置“l(fā)”，若此時(shí)用戶(hù)已使能SPI接口中斷且全局中斷被打開(kāi)。則會(huì )產(chǎn)生SPI接口中斷。應該指出的是，在SPI接口數據接收完成時(shí)該SPIF位不會(huì )被置“1”，即沒(méi)有接收結束標志位。串行時(shí)鐘的產(chǎn)生由硬件自動(dòng)完成；每當有新數據寫(xiě)入SPDR寄存器中，SPI接口會(huì )自動(dòng)產(chǎn)生SCK信號將SPDR中的數據發(fā)送出去，同時(shí)將讀取的數據存入SPDR的緩沖寄存器中。
2．2軟件設計
對CS5550的所有操作都是通過(guò)讀寫(xiě)ATmegal6單片機的內部寄存器來(lái)完成的。在使用單片機的SPI接口之前，要對其進(jìn)行初始化。這里采用查詢(xún)方式來(lái)發(fā)送數據，故將SPCR中的最高位SPIE置“0”，禁止中斷。使能SPI接口(SPE=1)。因CS5550的數據傳輸為MSB首先發(fā)送，故使DORD=O。將ATmegal6選擇為主機模式(MSTR=1)。選擇SPI工作模式0(CPOL=0，CPHA=0)。配置串行時(shí)鐘設置為單片機晶振頻率的1／16(SPRl=0，SPR0=1)。綜合以上對SPCR各位的分析，應配置SPCR=Ox5l。另外還要對SPI接口相應的引腳方向進(jìn)行配置：定義MOSI為輸出、MISO為輸入(SPI主機模式下由硬件自動(dòng)配置為輸入)，SCLK為輸出、為輸出，SPI接口初始化后就可以與CS5550通信。
由于直接采用單片機的SPI接口讀寫(xiě)CS5550，字節中每一位的發(fā)送／接收均由硬件完成，這樣可簡(jiǎn)化控制和數據采集程序：向CS5550發(fā)送命令字節時(shí)只需將其直接寫(xiě)入SPDR寄存器即可；而讀取返回數據時(shí)只需讀取SPDR寄存器即可。為使SPI通信能夠可靠、穩定地運行，這里有兩個(gè)問(wèn)題需要注意：一個(gè)問(wèn)題是在向SPDR寄存器寫(xiě)數據之前，應首先查詢(xún)SPSR寄存器中的SPIF位，以確保發(fā)送中的數據不會(huì )被新寫(xiě)入的數據所破壞。用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序時(shí)可以使用類(lèi)似的“while(!SPSR_SPIF)：”的形式等待數據發(fā)送結束；另一個(gè)問(wèn)題是，由于A(yíng)Tmegal6單片機的SPI接口無(wú)接收結束標志位，在讀取SPDR寄存器之前應插入延時(shí)程序以確保讀回數據的完整性和準確性。該程序流程如圖2所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/173394.htm
3 使用軟件模擬SPI接口
在實(shí)際應用中，可能會(huì )出現所選用的單片機沒(méi)有集成SPI接口或是SPI接口被其他功能所占用而又仍然需要使用SPI協(xié)議與外圍器件通信的情況，這時(shí)就必須采用軟件模擬的方式來(lái)實(shí)現SPI通信。一般來(lái)說(shuō)，可以使用單片機的任何4個(gè)I／O接口與CS5550連接。但為便于與前一種方法(使用硬件SPI接口)進(jìn)行比較，這里仍采用圖1所示的電路連接方式。在編寫(xiě)SPI接口程序前，要對使用到的I／O端口進(jìn)行配置：PB5為輸出(MOSI)，PB6為輸入(MISO)，PB7為輸出(SCK)，PB4為輸出()。其中PB7端口初值為“0”，PB4端口初值為“l(fā)”。為了模擬SPI數據寄存器，這里定義3個(gè)unsigned char型變量SPI_transmit_buffer、SPI_receive_buffer和trans-mit_counter分別用來(lái)存放需要發(fā)送的數據、接收到的數據和已發(fā)送數據的位數。每一位數據的發(fā)送接收必須嚴格按照CS5550數據手冊上的時(shí)序要求來(lái)編寫(xiě)，否則會(huì )造成數據傳輸錯誤。CS5550的讀寫(xiě)時(shí)序如圖3所示。
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