PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

Код, приведенный в Программе 12.6, в точности соответствует вышеприведенному списку операций. Байт данных, который необходимо передать, копируется из указанного регистра в регистр SSPBUF, после чего проверяется бит состояния WCOL, чтобы удостовериться, что новое значение действительно было загружено в буфер. Если в этот момент осуществлялась передача предыдущего байта, то новый байт не будет загружен в регистр SSPBUF, а бит WCOL будет установлен в 1. Если обращение к модулю SSP осуществляется только из указанной подпрограммы, то возникновение такой ситуации маловероятно, и в большинстве случаев эта проверка может быть исключена. Тем не менее наличие такой проверки увеличивает надежность системы.

Программа 12.6. Использование модуля SSP для приема и передачи данных по шине SPI

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

; * ФУНКЦИЯ: Передает и одновременно принимает один байт *

; * ФУНКЦИЯ: данных по шине SPI с использованием модуля SSP *

; * ВХОД: Передаваемый байт — в DATA_OUT *

; * ВЫХОД: Принятый байт — в DATA_IN *

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

SPI_IN_OUT

       movf DATA_OUT,w; Берем байт для передачи

       movwf SSPBUF; Загружаем его в SSPBUF

SSP_IN_OUT_LOOP

       btfss SSPCON,WCOL; Он загрузился?

          goto SPI_IN_OUT_CON7; ЕСЛИ да, TO продолжим

       bcf SSPCON,WCOL; ИНАЧЕ сбросим WCOL и

          goto SSP_IN_OUT_LOOP; попытаемся снова

SPI_IN_OUT_CONT

        bsf STATUS,RPO; Переключаемся в 1-й банк

        btfss SSPSTAT,BF ; Проверяем состояние буфера

           goto SPl_IN_OUT_CONT; ЕСЛИ не полон, проверяем снова

        bcf STATUS,RPO; Возвращаемся в 0-й банк

        movf SSPBUF,w; ИНАЧЕ считываем принятый байт

        movwf DATA_IN; и помещаем его в требуемый POН

        return

После загрузки передаваемого байта в буфер сразу же начинается процесс передачи, изображенный на Рис. 12.11. По окончании передачи устанавливается флаг BF, и принятый байт может быть скопирован из регистра SSPBUF в требуемый РОН. Флаг BF при этом сбросится автоматически.

Рис. 12.11.Временные диаграммы, соответствующие работе модуля SSP в режиме ведущего SPI

Помимо небольшого уменьшения размера кода, преимуществом использования аппаратного модуля является увеличение скорости передачи. Одна транзакция приема/передачи состоит из восьми тактов SCK, которые в нашем случае становятся равными восьми машинным циклам. При f_OSC = 20 МГц частота сигнала SCK равна 5 МГц (т. е. скорость передачи составляет 5 миллионов битов в секунду; обычно это записывается как 5 Мбит/с). Таким образом, для передачи одного бита требуется всего 1.6 мкс.

На Рис. 12.11 показаны временные диаграммы работы модуля в режиме SPI,который используется в нашей подпрограмме. Поскольку мы сбросили бит СКР и установили бит СКЕ, то в режиме ожидания на линии SCK будет присутствовать НИЗКИЙ уровень. Сразу же после загрузки байта в регистр SSPBUF на вывод SDO выдается старший бит передаваемого байта. Это значение будет занесено в сдвиговый регистр удаленного приемника по нарастающему фронту тактового сигнала в середине фазы.

Поскольку удаленный приемник также тактируется в середине фазы, у него имеется достаточно времени для выдачи очередного бита данных на вход SDI микроконтроллера. Этот бит считывается микроконтроллером в конце каждой фазы.

* * *

Одним из применений последовательной передачи данных является объединение нескольких устройств в одну многопроцессорную систему. Например, каждый сустав манипулятора робота может управляться своим микроконтроллером, обменивающимся данными с основным процессором. Простая многоабонентская система из одного ведущего и двух ведомых процессоров показана на Рис. 12.12.

Рис. 12.12. Многоабонентская сеть на базе шины SPI