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基于單片機SPI器件的串口控制

作者: 時間:2010-03-18 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


摘要:集成電路設(shè)計越來越向系統(tǒng)級的方向發(fā)展,并且越來越強調(diào)模塊化的設(shè)計。總線是Motorola公司提出的一個同步串行外設(shè)接口,容許CPU與各種外圍接口以串行方式進行通信、交換信息。在此簡述了總線的特點,介紹了它的四條信號線及串行總線接口的典型應(yīng)用。重點描述SPI串行總線接口在DA芯片中的應(yīng)用,并給出用C語言描述實現(xiàn)該接口通信的部分程序。該程序已經(jīng)在AT89C2051中進行驗證。
關(guān)鍵詞:SPI;;AD7390;

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/173428.htm

0 引 言
串行外設(shè)接口(Serial Peripheral Interface,SPI)是一種高速同步串行輸入/輸出端口,近年來廣泛應(yīng)用于移位寄存器、D/A轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器、串行E2PROM、LED顯示驅(qū)動器等外部設(shè)備的擴展。SPI接口可以共享,便于組成帶多個SPI接口的系統(tǒng)。其傳送速率可編程,連接線少,具有良好的擴展性。

1 SPI接口介紹
SPI是摩托羅拉公司推出的一種同步串行通信接口,用于微處理器、微器和外圍擴展芯片之間的串行連接,現(xiàn)已發(fā)展成為一種工業(yè)標準。目前,各半導(dǎo)體公司推出了大量的帶有SPI接口的具有各種各樣功能的芯片,如RAM,E2PROM,F(xiàn)LASH ROM,A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、LEDLCD顯示驅(qū)動器、I/0接口芯片、實時時鐘、UART收發(fā)器等,為用戶的外圍擴展提供了極其靈活而價廉的選擇。由于SPI總線接口只占用微處理器四個I/O口線,故采用SPI總線接口可以簡化電路設(shè)計。節(jié)省很多常規(guī)電路中的接口和I/O口線,提高設(shè)計的可靠性。目前,已有部分廠家的具有SPI接口,如Philips的P89LPC900,Atmel的Atmega128等,但是,大部分不支持SPI接口。在實際應(yīng)用中,出于產(chǎn)品體積、成本和可擴展性等方面的考慮,設(shè)計人員往往希望使用不具備SPI接口的單片機來具備SPI接口的外圍器件?,F(xiàn)以AT89C2051單片機模擬SPI總線操作串行AD7390為例,如圖1所示,介紹利用單片機的I/O口通過軟件模擬SPI總線的實現(xiàn)方法。


SPI使用的四條線是串行時鐘線(SCK)、主機輸入從機輸出線(MISO)、主機輸出從機輸入線(MOSI)、低電平有效的使能信號線(CS)。這樣,僅需3~4根數(shù)據(jù)線和控制線即可擴展具有SPI接口的各種I/O器件。
SPI 總線具有以下特點:
(1)因連線較少,可簡化電路設(shè)計。并行總線擴展方法通常需要8根數(shù)據(jù)線、8~16根地址線、2~3根控制線。而SPI總線設(shè)計,僅需4根數(shù)據(jù)線和控制線即可完成并行擴展所實現(xiàn)的功能。
(2)器件統(tǒng)一編址,并與系統(tǒng)地址無關(guān),操作SPI獨立性好。
(3)器件操作遵循統(tǒng)一的規(guī)范.使系統(tǒng)軟硬件具有良好的通用性。


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