SPI接口的出錯分析及其改進

圖5偏移錯誤

　　在一個數(shù)據(jù)的傳輸過程中，SPR是不允許改變的，即SCK是均勻的，而從圖5可以看出，從器件接收到的8個SCK并不均勻，它們是分別屬于兩個數(shù)據(jù)的，因此可以計算SCK的占空時間來判斷是否發(fā)生了偏移錯誤。經(jīng)分析，正常時候SCK＝1時的時鐘周期數(shù)n的取值滿足如下關(guān)系：

　　但由于主從時鐘之間是異步的，并且經(jīng)過了取整，所以正常時候SCK＝1時的時鐘周期計數(shù)值COUNT應(yīng)滿足：

　　比如在圖5中，COUNT的最大值COUNT(max)＝2或者1，都可認為是正常的。但當出現(xiàn)COUNT(max)＝8時，可以判定出現(xiàn)了偏移錯誤。在實際設(shè)計中，先記錄下第一個COUNT(max)的值，如果后面又出現(xiàn)與記錄值相差1以上的COUNT(max)出現(xiàn)，可知有偏移錯誤OFST
發(fā)生。SPI接口在“不均勻”的地方令SPIF＝1，然后準備等待下一個數(shù)據(jù)的第一個SCK。其中COUNT的位數(shù)固定為8位，為了避免溢出時重新從00H開始計數(shù)，當計數(shù)達到ffH時停止計數(shù)。

5、其他錯誤

　　設(shè)定不當，或者受到外界干擾，數(shù)據(jù)傳輸難免會發(fā)生錯誤，或者有時軟件對錯誤的種類判斷不清，必須要有一種方法強制SPI接口從錯誤狀態(tài)中恢復過來。在SPI不工作，即SPEN＝0的時候，清除SPI模塊內(nèi)部幾乎所有的狀態(tài)（專用寄存器除外）。如果軟件在接收數(shù)據(jù)的時候，能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有錯誤，無論是什么錯誤，都可以強制停止SPI的工作，重新進行數(shù)據(jù)傳輸。例如，在偏移錯誤（OFST）中，如果SPR2、SPR1和SPR0的設(shè)置適當，也可以使SCK顯得比較“均勻”。SPI接口硬件本身不可能檢測到有錯誤，若用戶軟件能夠發(fā)現(xiàn)錯誤，這時就可以強制停止SPI的傳輸工作，這樣就可以避免錯誤一直持續(xù)下去。

結(jié)語

　　本文對SPI接口之間數(shù)據(jù)傳輸中各種出錯情況進行分析，并對SPI接口處理錯誤的能力進行增強。對一些傳輸錯誤，SPI接口可以檢測出來，通過對各種錯誤狀態(tài)寄存器進行置位，并做相應(yīng)的處理解決。但是有些錯誤由硬件本身造成，是檢測不到的。因此，在應(yīng)用中，如果對數(shù)據(jù)的正確性要求較高，除了要在軟件上滿足SPI接口的時序要求外，還需要在軟件上作適當?shù)奶幚怼?/FONT>

參考文獻

1 ATMEL 8bit Flash Microcontroller with 2wire Interface
2 高谷剛，羅春. 可復用SPI模塊IP核的設(shè)計與驗證. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用, 2004（11）
3 李剛. ADμC8XX系列單片機原理與應(yīng)用技術(shù). 北京：北京航空航天大學出版社,2002