Freescale同步串行傳輸SPI優(yōu)化設(shè)計

　　Freescale系列的MCU大部分都存在一個SPI模塊，它是一個同步串行外圍接口，允許MCU與各種外周設(shè)備以串行方式進行通信。

　　目前，Freescale系列的大多數(shù)單片機總線不能外部加以擴展，當片內(nèi)I/O或者存儲器不能滿足需求時，可以使用SPI來擴展各種接口芯片。這是一種最方便的Free-scale系列單片機系統(tǒng)擴展方法。

　　SPI系統(tǒng)主機最高頻率=主機總線頻率/2，從機最高頻率=從機總線頻率，即硬件體系決定了SPI的最高工作頻率。如何在硬件體系結(jié)構(gòu)已定的情況下，使I/O或存儲器數(shù)據(jù)傳輸效率最高，成為SPI使用的一個關(guān)鍵問題。

　　1 同步串行傳輸SPI結(jié)構(gòu)及常規(guī)操作

　　圖1為Freescale同步串行傳輸SPI的體系結(jié)構(gòu)圖。

　　對Freescale同步串行傳輸體系來說，一般有兩種操作模式：

　?、倮弥袛嗤ㄖ呀?jīng)傳輸結(jié)束，或者接收完成;

　?、诓捎幂喸兎绞剑x取相應(yīng)寄存器位置，判斷傳輸是否完成。

　　無論是哪種模式，其常規(guī)操作流程(無配置過程)均如圖2所示。

　　2 常規(guī)操作中的時間浪費

　　從圖2中可以看出，當CPU向SPI數(shù)據(jù)寄存器中寫入1字節(jié)數(shù)據(jù)后，必須等待，直至SPI模塊通知傳輸結(jié)束，才能寫入下一個字節(jié)。這是由于SPI數(shù)據(jù)模塊由兩部分構(gòu)成：一部分是數(shù)據(jù)寄存器;另一部分是移位寄存器。當CPU向SPI數(shù)據(jù)寄存器寫入1字節(jié)后，SPI模塊需要將8位數(shù)據(jù)傳入移位寄存器，在每個SPI時鐘周期內(nèi)傳出1位數(shù)據(jù)。由于采樣的原因，SPI的最大速率=BUS_CLK/2，所以當CPU向SPI寫入一個8位數(shù)據(jù)后，必須等待8