通過SPI接口協(xié)議實現(xiàn)DSP與其它設(shè)備的通信

　　1 引言

　　隨著信息技術(shù)革命的深入和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，DSP技術(shù)也正以極快的速度被應用到科技和國民經(jīng)濟的各信領(lǐng)域。在很多工程開發(fā)設(shè)計中，由于要求實現(xiàn)單片DSP與單片DSP、多片DSP芯片以及及其它處理芯片之間的通信，因此，怎樣更高效、更便捷的實現(xiàn)這些通信，已成為廣大DSP應用者首先要解決的一個問題。

　　本文根據(jù)筆者在工程應用和調(diào)試方面用TI的DSP TMS320C5402與NEC的μPD780308單片機進行通信的經(jīng)驗，介紹并討論了將TMS320C5402 DSP的多通道緩沖串行口McBSP（Multi-channel Buffered Serial Port）配置為SPI模式（即時鐘停止模式），從而實現(xiàn)DSP與其它單片處理器之間的通信設(shè)計方法同時給出了實現(xiàn)方法的部分程序代碼。

　　2 多通道緩沖串行口McBSP

　　多通道緩沖串行口McBSP的功能是提供器件內(nèi)外數(shù)據(jù)的串行交換。同以前的串口相比，McBSP串口具有相當大的靈活性。表1給出了有關(guān)TMS320C5402的McBSP管腳說明。其中串口接收、發(fā)送時鐘和同步幀信號既可由外部設(shè)備提供，又可由內(nèi)部時鐘發(fā)生器提供，從而大大的提高了通信的靈活性。

　　表1 TMS320C5402的有關(guān)McBSP管腳說明

　　管腳說明說 明

　　DR數(shù)據(jù)輸入端

　　DX數(shù)據(jù)輸出端

　　CLKR接收數(shù)據(jù)位時鐘

　　CLKX發(fā)送數(shù)據(jù)位時鐘

　　FSR接收數(shù)據(jù)幀時鐘

　　FSX發(fā)送數(shù)據(jù)幀時鐘

　　CLKS外部提供的采樣率發(fā)生器時鐘源

　　3 SPI協(xié)議中的McBSP時鐘停止模式

　　SPI協(xié)議是以主從方式工作的，這種模式通常有一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備，其接口包括以下四種信號：

　?。?）串行數(shù)據(jù)輸入（也稱為主進從出，或MISO）;

　?。?）串行數(shù)據(jù)輸出（也稱為主出從進，或MOSI）;

　　（3）串行移位時鐘（也稱為SCK）;

　?。?）從使能信號（也稱為SS）。

　　圖1為設(shè)備的SPI接口示意圖。該接口在工作時，主設(shè)備通過提供移位時鐘和從使能信號來控制信息的流動。從使能信號是一個可選的高低電平，它可以激活從設(shè)備（在沒有時鐘提供的情況下）的串行輸入和輸出。在沒有專門的從使能信號的情況下，主從設(shè)備之間的通信則由移位時鐘的有無來決定，在這種連接方式下，從設(shè)備必須自始至終保持激活狀態(tài)，而且從設(shè)備只能是一個，不能為多個。

　　TMS320C5402提供的時鐘停止模式可用于SPI協(xié)議通信，當McBSP被配置為時鐘停止模式時，發(fā)送器和接收器在內(nèi)部是同步的，即可將發(fā)送數(shù)據(jù)幀時鐘（FSX）用作從使能（即SS），而將發(fā)送數(shù)據(jù)位時鐘（CLKX）用作SPI協(xié)議中SCK。由于收數(shù)據(jù)位時鐘（CLKR）和接收數(shù)據(jù)幀時鐘（FSR）在內(nèi)部與FSX和CLKX是相連的，因此，該管腳不能用于SPI模式。

　　當McBSP被配置為一個主設(shè)備時，傳送輸出信號（BDX）被用作SPI協(xié)議的MOSI信號，而接收輸入信號（BDR）則被用作MISO信號。圖2所示為McBSP用作主設(shè)備時的SPI接口示意圖。

　　同樣地，當McBSP被配置為一個從設(shè)備時，BDX被用作MISO信號，BDR則被用作MOSI信號。圖3為McBSP用作從設(shè)備的SPI接口示意圖。

　　當TMS320C5402的McBSP被用于時鐘停止模式時，寄存器SPCR1的CLKSTP位域和引腳配置寄存器的CLKXP位的配置如表2所列。

　　表2 時鐘停止模式配置

　　CLKSTPCLKXP說 明

　　0XX不可用時鐘停止模式。時鐘被激活用于非SPI模式

　　100時鐘開始于上升沿（無延遲）

　　110時鐘開始于上升沿（有延遲）

　　101時鐘開始于下降沿（無延遲）

　　111時鐘開始于下降沿（有延遲）