MSP430程序庫SPI同步串行通信

1、MSP430程序庫五SPI同步串行通信SPI總線系統(tǒng)是一種同步禺行外設接口：是種高速的，全雙工，同步的通信總線并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡肛易用的特性.現(xiàn)在越來越鄉(xiāng)的芯片集成了這種通信協(xié)議。許多的芯片都用這種協(xié)議通信：EEPROM.Flash.實時時鐘、AD轉換器、數(shù)字信號處理器等：MSP430的CSART模塊不僅能夠實現(xiàn)異步模式（見：HSP130和序冷：X；ARTH步小I丨）,而且支持同步串行通倍（tillSPI模式八其SPI支持3線、4線操作，支持主機模式和從機模式，字符長度可以7位或8位等。由于要用AD7708芯片

2、完成AD采樣，AD7708是通過SPI與其它設備通信的：木程序比較簡化，只完成了主機模式的初始化。1.硬件介紹：SPI：SPI是Motorola首先在HMC68HCXX系列處理器上定義的，它是種同步的高速申行通信協(xié)議.有關SPI協(xié)議的詳細內容，參考：SPI_S動仃科。MSP430對SPI的支持：msp430USART模塊控制器UxCTL的位SYNC置位時，USART模塊工作于同步模式.對于149即工作于SPI模式.若是169,USART0可以支持I2C,可以通過另一控制位I2C控制，I2C位0則工作于SPI。在SPI模式下，允許單片機以確定的速率發(fā)送和接收7位或8位數(shù)據(jù)。同步通借與異步通信類似

3、：同步通信和并步通信寄存濡資源一致，具體寄存器的不同位Z間的功能存在差異：具體寄存器內容參見TI提供的用戶指南。USART模塊的SPI操作可以是3線和4線，其信號如下：SIMO：從進主出，主機模式下，數(shù)據(jù)輸出：從機模式下，數(shù)據(jù)輸入。SOMI：從出主進.主機模式下，數(shù)據(jù)輸入：從機模式下，數(shù)據(jù)輸出。UCLK：USARTSPI模式時鐘.信號有主機輸出，從機輸入。STESTE：從機模式發(fā)送接收允許控制腳，用于4線模式.控制多主從系統(tǒng)中多個從機，避免發(fā)生沖突。具體方式如下（圖截自用戶指南）:SlavetransmitenableUsedin4-pinmodetoallowmultiplemasterso

4、nasinglebus.Notusedin3-pinmode.4Pinmastermode:WhenSTEishigh,SIMOandUCLKoperatenormally.WhenSTEislow,SIMOandUCLKaresettotheinputdirection.4pinslavemode:WhenSTEishigh.RX/TXoperationoftheslaveisdisabledandSOMIisforcedtotheinputdirection.四線WhenSTEislow,RX/TXoperationoftheslaveisenabledandSOMIoperatesnor

5、mally.主機模式：STE為高電平,SIMO和UCLK操作正常:STE為低電平，SIMO和UCLK被置為輸入方向,主機控制權讓出。I川線從機模式：STE為高電平,從機的發(fā)送和接收無效,且把SOX1I置為輸入方向：STE為低電平,發(fā)送接收正常,SOMI也為正常輸出。USART模塊串行時鐘極性和相位設置:USART的時鐘CCLK的極性和相位由位于UxTCTL寄存器的CKPH和CKPL位控制，具體如下圖:在程序中,我分別稱Z為,時鐘模式S時鐘模式1.時鐘模式2、時鐘模式3。USART的波持率產生.SPI不同于界步通信：異步通信山UxBRll；xBROUxMCTL三個寄存器控制.以產生標準頻率：而同

6、步模式，主從設備用同一個時鐘.不再需要產生標準時鐘，故而不再用UxMCTL寄存器，設其值為0具他的，與異步通信基木一致，這里不再細說。具體參考用戶指南。2.程序實現(xiàn)：陽序和界步通信方式類似：首先是初始化函數(shù)，然后是讀取數(shù)抑;、寫入數(shù)據(jù)國數(shù)。此程序采用和我Z前的UART程序庫類似的結構，嗎入數(shù)據(jù)后進入低功耗等待中斷，判析標志位進行寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)。這里函數(shù)只實現(xiàn)130的主機模式，如需從機模式可以仿照我的程序.進行簡化實現(xiàn)。由于，我即將使用的SPI設備(AD7708)不是字符型設備,這里不再實現(xiàn)寫入字符串函數(shù),也不再移植primf和scanf函數(shù).如若需?？梢宰约禾砑樱琾rintf和scanf的

7、移植參考：HSP430程序庫printf和scanf函數(shù)移樓初始化函數(shù)：SpiMasterlnit.實現(xiàn)主機模式的初始化工作，函數(shù)內容如下：charSpiMasterlnit(longbaud,chardataBits,charmode,charclkMode)longintbrclk;/波特率發(fā)生器時鐘頻率/初始UxCTL|=SWRST;/反饋選擇位.為1,發(fā)送的數(shù)被白己接收.用于測試，正常使用時注禪掉/UxCTL|=LISTEN;UxCTL|=SYNC+MM;時鐘源設置UxTCTL&=(SSEL0+SSEL1);if(baud=16364)UxTCTL|=SSELO;brclk=32768

8、;elseUxTCTL|=SSEL1:brclk=1000000;/SPI主機模式/清除Z前的時鐘設置/ACLK.降低功耗/波特率發(fā)生器時鐘頻率=ACLK(32768)/SMCLK,保證速度/波特率發(fā)生器時鐘頻率=SMCLK(lMHz)/設迓波持率if(baud115200)/波特率超出范圍return0;/設迓波持率寄存器intfen=brclk/baud;/分頻系數(shù)if(fen2)return(0);/分頻系數(shù)必須大于2elseUxBRO=fen/256;UxBRl=fen%256;/設置數(shù)據(jù)位switch(dataBits)case7:case7:UxCTL&二CHAR;break;/7

9、位數(shù)據(jù)case8：case8”：UxCTL|=CHAR;break;/8位數(shù)據(jù)default:return(O);/參數(shù)錯誤/設迓模式switch(mode)case3：case，3,:UxTCTL|=STC;USPI30N;break;/三線模式case4：case4：UxTCTL&二STC;USPI40N;break;/以線模式default:return(0):/參數(shù)錯誤/switch(clkMode)case0：case，0?:case1：case，1:case2：case2:case3：case3:default:設迓UCLK模式UxTCTL&二、CKPH;UxTCTL&二、CKPH

10、;UxTCTL|=CKPH;UxTCTL|=CKPH;return(O);UxTCTL&二、CKPL;UxTCTL|=CKPL;UxTCTL&二、CKPL;UxTCTL|=CKPL;break;/模式0break;/模式1break;/模式2break;/模式3/參數(shù)錯誤UxME|=USPIEx;/模塊使能UCTLO&=SWRST;/InitializeUSARTstatemachineUxIE|=URXIEx十VTXIEx;/EnableUSARTORXinterruptreturn(l);設置成功程序注釋已經比較詳細.這里不再細說:如果嬰改為從機模式，把時鐘設迓和波特率設邊去掉應該就對以了

11、。發(fā)送函數(shù)和接收國數(shù):voidSpiWriteDat(charc)while(TxFlag=0)SpiLpmO;/等待上一字節(jié)發(fā)完.并休眠TxFlag=0;/UxTXBUF=c;charSpiReadDat0while(RxFlag=0)SpiLpmO;/收到一字節(jié)?RxFlag=0;return(UxRXBUF);發(fā)送和接收函數(shù)和界步通信里ifii的兒乎一樣，如果標志位為0.則等待改變?yōu)槿缓髥崛牖蜃x出：標志位在中斷函數(shù)里被更改：中斷函數(shù)如下：iJpragmavector=USARTxRX_VECTOR_interruptvoidUartRxORxFlag=l;_1ow_power_mode_

12、off_on_exit();iJpragmavector=USARTxTX_VECTOR_interruptvoidUartTx()TxFlag=l;_1ow_power_mode_off_on_exit();中斷里面僅僅置標志位后.就退出低功耗：退出后即嗎入或者讀取數(shù)據(jù)。讀取或寫入函數(shù)調用的SpiLpm函數(shù)：voidSpiLpmOif(UxTCTL&SSELO)LPM3;若以ACLK作時鐘.進入LPM3休I怩(僅打開ACLK)elseLPMO;若以SMCLK作時鐘.進入LPH0休眠(不關閉SMCLK)根據(jù)不同情況進入低功耗，如果單片機JI：他地方不允許進入低功耗，可以更改這個函數(shù)。程序部分就

13、這么多了。需婆的詢數(shù)在頭文件里面聲明，方便使用。3使用示例：程序使用方式和Z前的程序庫相同，加入c文件，包禽h文件，調用初始化函數(shù)后即可掉用程序廊中的函數(shù)。Sincludemsp430 xl6xh/430寄存器頭文件includeSpih/串口通訊程序庫頭文件voidmainO/StopwatchdogtimertopreventtimeoutresetWDTCTL=WDTPW十WDTHOLD;ClklnitO;/主機模式.波特率25000,8位數(shù)據(jù)位.三線模式，時鐘模式0(具體見spi.c)SpiMasterlnit(25000,8,3,0);_EINT();while(l)/吊口測試Spi

14、WriteDat(0X20);chara=SpiReadDat0;這里只是一個簡譏的使用示例，詳細的便用，將會在下-篇給出，下一篇：MSP430和予咋六通過SPI操作AD7708：將會使用今入的程序庫，完成SPI的通信部分。4.注意事項：SPI是全雙工通信，每次場入(發(fā)送)8位/7位數(shù)據(jù)的同時，430的SPI主模塊都會在發(fā)送后半個時鐘周期讀取采樣的0/1信號.存入接收緩沖寄存器，所以，每次的對入，均有數(shù)據(jù)讀取但不一定是從設備發(fā)送回來的，這個地方在使用430主機模式的時候必須注意，很容易出錯(我也是在凋試AD7708的時候才注意到這個地方的八SPI的函數(shù)已經添加SpiWriteData函數(shù).這個函數(shù)會在發(fā)送的同時返回發(fā)送完成半個時鐘周期后的接收到的數(shù)據(jù)，方便使用：不建議便用前面的發(fā)送和讀取函數(shù)，很容易出錯：建議使用剛添加的這個函數(shù)，程序庫已經更新可以重新下叔。函數(shù)SpiWriteData：charSpiWriteData(charc)SpiWriteDat(c);returnSpiReadDat();發(fā)送后讀取即可，程序比較簡社。新的示例程序:voidmainO/Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset