《SPI与模拟量转换》PPT课件

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1、第十章SPI与模拟量转换主要内容SPI的基本工作原理GP32的SPI模块编程基础A/D和D/A转换的基本问题MC908GP32内部A/D转换模块GP32MCUA/D转换编程实例*利用SPI进行高位扩A/D展接口*利用SPI进行高位扩D/A展接口*扩展实现D/A转换*常用传感器及采样电路简介《嵌入式技术基础与实践》10.1SPI的基本工作原理10.1.1SPI的主要特性①全双工。②主、从工作方式。③发送和接收的数据寄存器相互独立从而实现双缓存操作。④主机可以设定4种工作频率(最大可达总线频率的二分之一)。⑤从

2、机最大工作频率等于总线频率。⑥发送结束、接收结束、工作方式错误和溢出错误四种中断标志。⑦一个主控MCU和几个从控MCU相互连接。⑧几个MCU相互连接构成一个多主机系统。⑨一个主控MCU和一个或多个从属外设相互连接。10.1.2SPI的数据传输利用SPI进行MCU之间的数据传输时，主机的程序控制着数据传输，从机的程序配合主机工作，完成传输过程。图10-1是SPI的主-从连接示意图。具体工作过程:从主机CPU发出启动传输信号开始，此时要传送的数据装入8位移位寄存器，同时产生8个时钟信号从SPSCK引脚依次送出;

3、在SPSCK信号的控制下，主机中8位移位寄存器中的数据依次从MOSI引脚送出，到从机的MOSI引脚送入它的8位移位寄存器;在此过程中，从机的数据也通过MISO引脚到主机中。图10-1SPI全双工主-从连接移位寄存器移位寄存器MISOMISO主MCUMOSIMOSI波特率发生器从MCUSPSCKSPSCK10.1.3SPI模块的时序SPI是在同步信号SPSCK的控制下完成数据的传输，根据控制位CPHA和CPOL的不同，数据线和时钟线产生4种可能的时序。图10-2、图10-3、图10-4和图10-5给出了数据线

4、与SPSCK之间的关系。图10-2CPHA=0，CPOL=0时的数据/时钟时序图SPSCK周期CPOL=0MOSIFROMMASTERMISOFROMSLAVE信号捕捉点10.1.3SPI模块的时序图10-3CPHA=0，CPOL=1时的数据/时钟时序图SPSCK周期CPOL=1MOSIFROMMASTERMISOFROMSLAVE信号捕捉点10.1.3SPI模块的时序图10-4CPHA=1，CPOL=0时的数据/时钟时序图SPSCK周期CPOL=0MOSIFROMMASTERMISOFROMSLAVE信号

5、捕捉点10.1.3SPI模块的时序图10-5CPHA=1，CPOL=1时的数据/时钟时序图SPSCK周期CPOL=1MOSIFROMASTERMISOFROMSLAVE信号捕捉点10.2GP32的SPI模块编程基础10.2.1SPI模块的引脚SPI模块通常引出4个引脚，分别为：SS、MISO、MOSI、SPSCK。（1）从机选择引脚SS(Slaveselect)若SPI工作于主机方式，置SS为高电平；若SPI工作于从机方式，当SS=0时，表示主机选中了该从机，反之则未选中该从机。（2）主出从入引脚MOSI(

6、Masterout/slavein)MOSI是主机输出、从机输入数据线。（3）主入从出引脚MISO(Masterin/slaveout)MISO是主机输入、从机输出数据线。（4）SPI串行时钟引脚SPSCK(SPIserialclock)SPSCK用于控制主机与从机之间的数据传输。10.2.2SPI模块的寄存器SPI模块有3个寄存器:数据寄存器SPDR,控制寄存器SPCR,状态和控制寄存器SPSCR。（1）数据寄存器SPDR（SPIDataRegister）SPDR由两个独立的数据寄存器组成:只能写入的发送

7、数据寄存器和只能读出的接收数据寄存器，它们共用一个地址$0012。写入时，为要发送的8位数据，记为：T7～T0；读出时，为接收的8位数据，记为：R7～R0。（2）控制寄存器SPCR（SPIControlRegister）SPCR复位时写一次，以后不再对其写入，不再更改对SPI的设置,地址是$0010，各位定义：SPI接收中断允许位DMA选择位SPI发送中断允许位SPI允许位SPI线或模式位时钟相位位时钟极性选择位SPI主机位数据位D7D6D5D4D3D2D1D0定义SPRIEDMASSPMSTRCPOLCP

8、HASPWOMSPESPTIE复位001010003．SPI状态和控制寄存器SPSCR(SPIStatusandControlRegister)SPSCR的地址：$0011，定义为：SPI的波特率=CGMOUT/(2xBD)。上式中：CGMOUT为时钟产生模块CGM的基准时钟输出。BD是分频系数，由SPR1、SPR0位决定：SPR1、SPR0=00011011BD=2832128SPI接收器满标志位错误中断允许位