PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Программа 12.5. Работа с двухканальным ЦАП МАХ549

СЕ equ 2

; ******************

; * ФУНКЦИЯ: Загружает новые данные в каналы А и В ЦАП МАХ549А *

; *                  и осуществляет одновременное обновление выходов *

; * РЕСУРСЫ: Подпрограмма SPI_WRITE *

; * ВХОД: Значение канала А — регистр h’20’, канала В — h’21’ *

; * ВЫХОД: Изменяется состояние обоих аналоговых выходов *

; ******************

MAX549A movlw b’00000001’; 1-й управляющий байт

               movwf DATA_OUT; Помещаем в требуемый регистр

               call SPI_WRITE; и пересылаем в МАХ549А

               movf CHANNEL_A,W; Берем значение канала А

               movwf DATA_OUT; Помещаем в требуемый регистр

               call SPI_WRITE; и пересылаем в МАХ549А

               bsf PORTA,CE; Формируем импульс на СЕ

               bcf PORTA,CE

               movlw b’00001010’; 2-й управляющий байт

               movwf DATA_OUT; Помещаем в требуемый регистр

               call SPI_WRITE; и пересылаем в МАХ549А

               movf CHANNEL_B,w; Берем значение канала В

               movwf DATA_OUT; Помещаем в требуемый регистр

               call SPI_WRITE; и пересылаем в МАХ549А

               bsf PORTA,CE; Формируем импульс на СЕ

               bcf PORTA,CE

               return

Если мы снимем осциллограммы с трех выводов микросхемы МАХ549А, то увидим сигналы, похожие на те, что изображены на Рис. 12.6 (на рисунке показана передача 1-й пары байтов . Во время передачи на выводе  удерживается НИЗКИЙ уровень, а данные побитно загружаются во внутренний сдвиговый регистр. После 2-го байта, т. е. после 16-го тактового импульса, подача на вывод  напряжения ВЫСОКОГО уровня активирует регистры ЦАП, заданные в управляющем байте.

Из Рис. 12.6 видно, что изменение состояния линии DIN, управляемой выводом SDO микроконтроллера, происходит перед формированием активного нарастающего фронта на выводе SCK. Очевидно, что состояние должно измениться за определенное время до появления фронта и удерживаться в течение короткого интервала времени после него. В документации на МАХ549А сказано, что минимальное время установки f_DS составляет 30 нс, а время удержания f_DH — 10 нс. Наша схема будет удовлетворять этим требованиям в любом случае, поскольку даже при тактовой частоте 20 МГц длительность машинного цикла микроконтроллера PIC будет равна 200 нс.

Рис. 12.6.Передача данных в МАХ549А по шине SPI

Благодаря наличию у микросхем входа СЕ к линиям SCK/SDO можно подключить несколько ЦАП — последовательные данные будут заноситься только в ту микросхему, на выводе  которой будет присутствовать НИЗКИЙ уровень. На Рис. 12.7 изображены две микросхемы МАХ549А, подключенные к одной шине SPI и формирующие 4 аналоговых выхода. А, подключив к выводам RA[3:2] дешифратор 2–4, мы сможем управлять четырьмя МАХ549А, используя для этого всего четыре вывода порта.

Рис. 12.7.Подключение нескольких МАХ549А к одной шине SPI

Большинство микроконтроллеров среднего уровня и все микроконтроллеры старшего уровня имеют в своем составе модуль синхронного последовательного порта (SSP), который реализует, помимо всего прочего, протокол SPI. В зависимости от функциональной насыщенности конкретной модели микроконтроллера существует три очень похожих исполнения этого модуля. Первое из этих исполнений называется базовым SSP (BSSP), из которого позже «вырос» обычный SSP. В самых последних моделях появился модуль MSSP (ведущий синхронный последовательный порт). В этом модуле вводится несколько дополнительных опций формирования тактового сигнала SPI, однако гораздо большее значение имеет тот факт, что данный модуль может использоваться в качестве ведущего шины I²С (отсюда и название).