SPI實時時鐘與微控制器的接口

達拉斯半導體/Maxim提供各種串行實時時鐘（RTC）。其中一些 RTC 使用行業(yè)標準的摩托羅拉 SPI 接口與微處理器通信。本應用筆記可幫助客戶了解SPI接口的基礎知識。

概述

SPI標準包括四種模式，由SCLK的極性以及數(shù)據(jù)與SCLK之間的相位關系定義。時鐘極性 （CPOL） 由 SCLK 的空閑狀態(tài)決定。如果空閑狀態(tài)為低，則 CPOL 為 0。如果空閑狀態(tài)為高，則 CPOL 為 1。時鐘相位 （CPHA） 由數(shù)據(jù)有效的邊沿決定。如果數(shù)據(jù)在 SCLK 的第一個邊緣有效，則 CPHA 為 0。如果數(shù)據(jù)在 SCLK 的第二個邊緣有效，則 CPHA 為 1。

業(yè)界有兩種通用格式來定義四種SPI模式。第一種格式將相位和極性的四種可能組合定義為模式 0、模式 1、模式 2 和模式 3。第二種格式將組合定義為模式 0，0、模式 0，1、模式 1，0 和模式 1，1。SPI主機必須使用從設備支持的模式，以允許正常通信。

Dallas Semiconductor/Maxim的SPI接口RTC支持兩種SCLK極性。當CE被置位時，RTC通過檢測SCLK的空閑狀態(tài)來自動確定極性。因此，在斷言 CE 之前，主機必須將 SCLK 置于適當?shù)目臻e狀態(tài)。僅支持一個階段。由于支持兩種SCLK極性，因此RTC支持四種SPI模式中的兩種：模式1和3（模式0，1和模式1，1）。

在具有內置SPI接口的微控制器上，SPI控制或配置寄存器將具有控制極性和相位的位。由于 RTC 支持任一極性，因此可以根據(jù)需要進行極性設置。但是，相位位必須正確設置，否則RTC將無法正常工作。

圖 1 顯示了典型的單字節(jié)讀取，圖 2 顯示了典型的單字節(jié)寫入。每次置位CE時，前8個SCLK脈沖用于在命令字節(jié)中計時。命令字節(jié)由定義寄存器地址的幾個位和一個定義數(shù)據(jù)方向的位組成：如果接下來的8個SCLK脈沖將數(shù)據(jù)時鐘輸入器件，則寫入器件，如果數(shù)據(jù)時鐘輸出器件，則讀取。另外一組八個SCLK脈沖繼續(xù)沿選定方向傳輸數(shù)據(jù)，直到CE被取消。

圖1.單字節(jié)讀取。

注意：在突發(fā)模式下，CE 保持高電平，并發(fā)送額外的 SCLK 周期，直到突發(fā)結束。

圖2.單字節(jié)寫入。

注意：在突發(fā)模式下，CE 保持高電平，并發(fā)送額外的 SCLK 周期，直到突發(fā)結束。

SPI 代碼示例可在以下位置找到：實時時鐘

總結

本應用筆記中的信息將有助于確保SPI通信例程正常工作。

審核編輯：郭婷