A／D轉(zhuǎn)換器CS5550與單片機(jī)的接口程序設(shè)計(jì)
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ATmegal6單片機(jī)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(shù)據(jù)寄存器)。其中，SPCR寄存器設(shè)置SPI接口的中斷、數(shù)據(jù)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(biāo)志位(SPIF)、寫碰撞標(biāo)志位和倍速模式選擇位，SPSR中的SPIF位將在SPI接口串行數(shù)據(jù)發(fā)送完成時(shí)置“l(fā)”，若此時(shí)用戶已使能SPI接口中斷且全局中斷被打開。則會產(chǎn)生SPI接口中斷。應(yīng)該指出的是，在SPI接口數(shù)據(jù)接收完成時(shí)該SPIF位不會被置“1”，即沒有接收結(jié)束標(biāo)志位。串行時(shí)鐘的產(chǎn)生由硬件自動(dòng)完成；每當(dāng)有新數(shù)據(jù)寫入SPDR寄存器中，SPI接口會自動(dòng)產(chǎn)生SCK信號將SPDR中的數(shù)據(jù)發(fā)送出去，同時(shí)將讀取的數(shù)據(jù)存入SPDR的緩沖寄存器中。
2．2軟件設(shè)計(jì)
對CS5550的所有操作都是通過讀寫ATmegal6單片機(jī)的內(nèi)部寄存器來完成的。在使用單片機(jī)的SPI接口之前，要對其進(jìn)行初始化。這里采用查詢方式來發(fā)送數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)傳輸為MSB首先發(fā)送，故使DORD=O。將ATmegal6選擇為主機(jī)模式(MSTR=1)。選擇SPI工作模式0(CPOL=0，CPHA=0)。配置串行時(shí)鐘設(shè)置為單片機(jī)晶振頻率的1／16(SPRl=0，SPR0=1)。綜合以上對SPCR各位的分析，應(yīng)配置SPCR=Ox5l。另外還要對SPI接口相應(yīng)的引腳方向進(jìn)行配置：定義MOSI為輸出、MISO為輸入(SPI主機(jī)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(jī)的SPI接口讀寫CS5550，字節(jié)中每一位的發(fā)送／接收均由硬件完成，這樣可簡化控制和數(shù)據(jù)采集程序：向CS5550發(fā)送命令字節(jié)時(shí)只需將其直接寫入SPDR寄存器即可；而讀取返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)只需讀取SPDR寄存器即可。為使SPI通信能夠可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，這里有兩個(gè)問題需要注意：一個(gè)問題是在向SPDR寄存器寫數(shù)據(jù)之前，應(yīng)首先查詢SPSR寄存器中的SPIF位，以確保發(fā)送中的數(shù)據(jù)不會被新寫入的數(shù)據(jù)所破壞。用C語言編寫程序時(shí)可以使用類似的“while(!SPSR_SPIF)：”的形式等待數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束；另一個(gè)問題是，由于ATmegal6單片機(jī)的SPI接口無接收結(jié)束標(biāo)志位，在讀取SPDR寄存器之前應(yīng)插入延時(shí)程序以確保讀回?cái)?shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。該程序流程如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/173394.htm
3 使用軟件模擬SPI接口
在實(shí)際應(yīng)用中，可能會出現(xiàn)所選用的單片機(jī)沒有集成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實(shí)現(xiàn)SPI通信。一般來說，可以使用單片機(jī)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(shù)據(jù)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分別用來存放需要發(fā)送的數(shù)據(jù)、接收到的數(shù)據(jù)和已發(fā)送數(shù)據(jù)的位數(shù)。每一位數(shù)據(jù)的發(fā)送接收必須嚴(yán)格按照CS5550數(shù)據(jù)手冊上的時(shí)序要求來編寫，否則會造成數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。CS5550的讀寫時(shí)序如圖3所示。
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