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TMS320F2812的SPI接口设计
发布时间:2018-07-19 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]摘要：为了使控制系统的参数能够在掉电之前保存下来，提出一种SPI模块与25LC040芯片的接口设计方法，介绍了DSP芯片TMS320F2812 SPI模块的特点，以及25LC040芯片的功能特点、操作规范和读写时序，给出了硬件接口电路，详细介绍了SPI模块各个功能部分的设置；设计了一种可以提高运行效率的查询算法，并给出数据编程的软件设计，解决了DSP芯片不能保存在线更改参数的问题，从而使系统可以直接使用已经调整好的参数，而不必重新设置。
关键词：TMS320F2812；25LC040；SPI接口；软件设计引言
目前，在一些控制系统中需要不断地调整参数或者改变相关的设置，才能取得良好的控制效果，并且将这些参数在掉电之前保存下来，从而确保下次运行时可以直接使用已经调整好的参数，而不必重新设置。这就需要EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)，一种掉电后数据不丢失的存储芯片，来存储这些数据。随着DSP芯片在控制系统中的应用越来越广泛，越来越多的控制系统采用DSP的SPI模块来对EEPROM进行操作，以实现数据的存储记录。
TMS320F2812是TI公司推出的一款用于控制系统的高性能、多功能、高性价比的32位定点DSP芯片。TMS320F2812采用哈佛总线结构，具有密码保护机制，可在一个周期内进行双16×16乘加和32×32乘加操作，从而兼顾控制和快速运算的双重功能；芯片上集成了多种外设，尤其是2个事件管理器为电动机以及功率变换控制提供了很大的便利，因此在控制系统中得到了很广泛的应用。下面以Microchip公司的EEPROM 25LC040为例，介绍TMS320F2812的SPI接口设计。1 主要芯片简介
1．1 TMS塑封电感器320F2812 SPI模块
SPI总线是一种同步串行外设接口，它可以使控制芯片以串行方式与各种外围设备进行通信。该接口一般使用4条线：串行时钟线(SCK)、主机输入／从机输出数据线MISO、主机输出／从机输入数据线MOSI和片选信号STE。
TMS320F2812的SPI模块有主从两种工作模式，可以通过寄存器来设置(其数据长度可以配置为1～16位，环型电感具有125种可编程的波特率)；通过时钟极性和时钟相位可以将SPI模块配置成4种不同的时钟模式；有16级发送／接收FIFO，并且具有延时发送的功能，可以通过中断或者查询的方式来完成数据的发送和接收。
SPI模块有8个寄存器需要设置，用来控制SPI的操作：SPICCR、SPICTL用来配置SPI的工作状态；SPISTS用来获取SPI的状态信息，包括2个接收状态位和1个发送缓冲状态位，可以通过查询这些状态位来判断是否完成数据的接收或者差模电感器发送；SPIBRR用来设置SPI的波特率；SPIRXB-UF和SPITXBUF分别用来接收和发送数据；SPIDAT装载SPI要发送的数据，SPIPRI用来设置SPI中断的优先级。
1．2 EEPROM芯片2大电流电感5LC040
25LC040是SPI接口的4 Kb EEPROM，至少可以擦写1 000万次，数据至少可以保存200年，可以满足大部分数据存储的要求。DSP必须能通过相应的指令实现对25LC040的访问。25LC040的操作指令如表1所列。
表1中，A8是读／写开始地址的第9位。25LC2040是512×8位的EEPROM，分成上下两页，每页256个字节，通过选择A8可以实现对不同页的操作。
1．2．1 读时序
当片选信号为低时，向25LC040传送8位的读指令(0000 A8011)，紧接着传送需要读取数据的低8位地址。当正确的读写指令和地址被识别后，EEPROM中对应地址的数据将会由输出引脚顺次传出，若继续提供时钟信号，下一位地址对应的数据也会依次读出。当片选信号为高时，读数据的操作将会被终止。其具体操电感器生产作如图1所示。图中，CS为片选信号，SCK为时钟信号，SI为输入引脚信号，SO为输出引脚信号。
1．2．2 写时序
在对25LC040进行任何写操作之前，必须先执行WREN(写使能)指令。写使能指令的操作如图2所示。先使片选信号为低，然后传送写使能指令到25LC040中，指令传送完毕后，必须将片选信号设置为高以完成写使能操作。如果写指令传送结束后没有拉高片选信号，直接进行写操作，那么数据将不会写入到存储阵列中。
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