Бродин В.Б., Калинин А.Б. Схемы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики, 2002

+5 В). С точки зрения программирования, драйвер микроконвертера ADpC812, обслуживающий связь с конкретным SPI устройством, должен обеспечить передачу и прием данных в соответствии со спецификацией этого устройства. Протоколы обмена и временные диаграммы обеспечива­ ются встроенными в микроконтроллер и каждое устройство блоками SPIинтерфейса.

При необходимости можно передавать данные в обоих направлениях по одной линии с разделением времени. Чтобы при этом исключить экс­ тремальные состояния, если оба устройства захотят выдать данные на ли­ нию одновременно, в линию данных включается последовательно резистор номиналом 1 - 1 0 кОм.

Соединение между ведущим и ведомым устройствами с использовани­ ем SPI интерфейса, показано на рис. 3.11. Вывод SCLOCK является вы­ ходом тактового сигнала ведущего устройства и входом тактового сигнала ведомого. После команды записи ведущим устройством в регистр данных SPI-порта начинает работать тактовый генератор интерфейса SPI и запи­ санные данные сдвигаются через вывод MOSI ведущего микроконтроллера на вывод MOSI ведомого. После сдвига байта данных тактовый генератор останавливается, устанавливается флаг окончания передачи ISPI. Если в регистре IE2 установлен бит разрешения прерывания ESI, то возникнет запрос прерывания.

Рис. 3.11. Обмен данными между устройствами по каналу SPI

Для выбора SPI-устройства в качестве ведомого служит вход SS# с активным низким уровнем сигнала. Режим ведущий/ведомый может быть установлен и программным способом посредством установки или очистки бита SPIM в регистре управления SPICON.

Два сдвиговых регистра ведущего и ведомого микроконтроллеров можно рассматривать как один разнесенный 16-разрядный циклический сдвиговый регистр. При сдвиге данных из ведущего микроконтроллера в

Регистр SPIDAT является регистром данных порта SPI, а регистр SPICON управляет режимом работы порта SPI, а также*содержит флаги прерывания и ошибки записи. Этот регистр управления имеет индивиду­ ально программируемые биты.

Порт 12С. Последовательный порт 12С обеспечивает меньшую скорость обмена, чем порт SPI. Его преимуществом является возможность переда­ вать данные по локальной шине всего из двух линий, поскольку адрес устройства входит в посылку. По одной из линий передаются данные, а вторая служит для передачи синхросигнала. Каждая линия «подтянута» через резистор 1 - 1 0 кОм к потенциалу шины питания (рис. 3.13).

Скорость обмена по каналу 12С определяется частотой синхросигнала SCLOCK, который формирует ведущее устройство.

Рис. 3.13. Организация последовательного канала 12С

Передача начинается стартовым битом, который идентифицируется в том случае, когда на линии данных имеет место переход «1» - «О», а ли­ ния синхронизации имеет потенциал «1» (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Передача данных по каналу 12С

За стартовым битом ведущее устройство посылает байт (у которого первым следует старший бит MSB), содержащий адрес ведомого устройст­ ва и бит управления R /W # (рис. 3.15). Этот бит управляет направлением передачи: при R /W # = 0 ведущее устройство будет записывать данные в ведомое, а при R /W # = 1 будет читать.

R/W

АДРЕС ВЕДОМОГО

Рис. 3.15. Формат первого байта передачи по каналу 12С

Операция чтения/записи будет иметь место, если будет получен пра­ вильный бит подтверждения от ведомого устройства (рис. 3.16). Все ведо­ мые устройства сравнивают посланный ведущим устройством адрес со сво­ им собственным и устройство, идентифицировавшее адрес как свой, посы­ лает бит подтверждения. Бит подтверждения представляет собой «О» во время 9-го импульса синхронизации и должен посылаться ведомым уст­ ройством в конце каждого байта обмена.

Рис. 3.16. Подтверждение от ведомого на шине 12С

При отсутствии бита подтверждения и в конце обмена ведущее уст­ ройство формирует условие «STOP». Этим условием является переход «О» - «1» на линии данных при «1» на линии синхронизации.

В микроконвертере ADp.812 порт 12С обеспечивает аппаратную реали­ зацию режима ведомого и программную реализацию режима ведущего. После включения питания или инициализации порт 12С настроен на режим ведомого.

Регистр I2CDAT является регистром данных, регистр I2CADD явля­ ется регистром адреса, а регистр I2CCON - регистром управления порта

12С.

Регистр I2CCON управляет режимом работы порта 12С, а также со­ держит флаг прерывания. Этот регистр управления имеет индивидуально программируемые биты.

7 6 5 4 3 2 1 0

9АН DAT7 DAT6 DAT5 DAT4 DAT3 DAT2 DAT1 DATO

Исх.код

Ведомое устройство использует три младших бита регистра I2CCON. Поскольку этот режим поддержан аппаратно, идентификация бита START, выдача бита подтверждения, определение конца передачи и формирование запроса прерывания выполняются автоматически.

Ведущее устройство использует старшие четыре бита регистра I2CCON для формирования сигналов на линиях SCLOCK и SDATA. По­ скольку режим ведущего реализован программно, процедура обслужива­ ния порта SPI должна управлять сигналами на этих линиях, используя прямо адресуемые биты регистра I2CCON.

3 .7 . Система прерываний

Система прерываний микроконвертера ADpC812 включает восемь ис­ точников прерываний, которые обслуживаются в соответствии с двухуров­ невой системой приоритетов. Источники прерываний, порядок их опроса при одинаковом установленном уровне приоритета, адреса векторов (таб­ лицы прерываний) приведены в следующей таблице.

Адреса векторов прерываний

Для того, чтобы прерывания могли быть обслужены необходимо вы­ полнить следующие подготовительные действия:

1.Расположить процедуру обслуживания прерывания по адресу, ука­ занному в таблице переходов (соответствующего прерывания).

2.Установить в регистре IE бит разрешения всех прерываний (ЕА) в «1»;

3.Установить в регистре IE или IE2 бит разрешения индивидуального прерывания в «1».

Для разрешения и установки приоритетов прерываний используются регистры IE, IP и IE2. В регистрах IE и IP могут адресоваться отдельные биты, а регистр IE2 адресуется только целиком как байт.

Регистр IE содержит общий и индивидуальные бит разрешения всех источников прерываний. Для разрешения прерываний соответствующие биты должны быть установлены в «1».

Регистр IE2 содержит индивидуальные биты разрешения прерываний от монитора питания и последовательных портов SPI и 12С. Для разреше­ ния прерываний соответствующие биты должны быть установлены в «1». Битовой адресации у этого регистра нет.

Регистр IP устанавливает один из двух возможных уровней приорите­ тов для источников прерывания. Установка соответствующего бита в «1» присваивает прерыванию высокий уровень, «О» - низкий. Биты могут про­ граммироваться индивидуально.