一种通过SPI接口协议实现DSP与其它设备通信的方法
介绍了spi通信协议，并着重介绍了ti公司生产的tms320c5402 dsp用于spi协议通信时的串口配置方法和接口电路设计实例，最后给出了串口mcbsp的配置程序。
关键词：多通道缓冲串行口，主设备，从设备，necupd780308，spi，dsp
1 引 言
随着信息技术革命的深入和计算机技术的飞速发展，dsp技术也正以极快的速度应用到科技和国民经济的各个领域。在很多工程开发处理中，往往要求实现单片dsp芯片与单片dsp芯片、多片dsp芯片以及其它处理芯片的通信，怎样更高效、更便捷地实现通信，已成为广大dsp应用者必须首要解决的一个问题。
本文根据笔者在工程应用和调试tidsptms320c5402与necupd780308单片机通信的经验，着重介绍并讨论通过将c5402 dsp的多通道缓冲串行口mcbsp（multi－channel buffered serial port）配置为spi模式（即时钟停止模式），实现dsp与其它单片处理器通信，并给出部分程序代码，供读者们参考。
2 多通道缓冲串行口mcbsp
多通道缓冲串行口mcbsp的功能是提供器件内外数据串行交换。同以前的串口相比，mcbsp串口具有相当大的灵活性。表1给出了有关vc5402的mcbsp管脚的说明。其中串口接收、发送时钟和同步帧信号，既可由外部设备提供，又可由内部时钟发生器提供，大大地提高了通信的灵活性。
3 spi协议：mcbsp时钟停止模式
spi协议是以主从方式工作的，有一个主设备和一个或多个从设备，接口包括以下4个信号：串行数据输入（也称为主进从出，或miso）；串行数据输出（也称为主出从进，或mosi）；串行移位时钟（也称为sck）；从使能信号（也称为ss）。
图1为设备接口示意图。
主设备通过提供移位时钟和从使能信号来控制信息的流动，从使能信号是一个可选的高低电平，它激活从设备（在没有时钟提供的情况下）的串行输入和输出。在没有专门的从使能信号的情况下，主从设备之间的通信则由移位时钟的有无来决定，在这种连接方式下，从设备必须自始至终保持激活状态，而且从设备只能是一个，不能为多个。
dspvc5402提供的时钟停止模式则可用于spi协议通信中，当mcbsp被配置为时钟停止模式时，发送器和接收器是内部同步的，即可将mcbsp配置为一个spi主或从设备。其中，可将发送数据帧时钟（fsx）用作从使能（即ss），而发送数据位时钟（clkx）则用作spi协议中的sck，由于接收数据位时钟（clkr）和接收数据帧时钟（fsr）在内部与fsx和clkx是相连的，所以该管脚不用于spi模式。
当mcbsp被配置作为一个主设备，传送输出信号（bdx）被用作spi协议的mosi信号，接收输入信号（bdr）就被用作miso信号。图2所示为mcbsp用作主设备的spi接口。
同样地，当mcbsp被配置作为一个从设备，bdx就被用作了miso信号，bdr就被用作了mosi信号。图3所示为mcbsp用作从设备的spi接口。
dspvc5402的mcbsp被用于时钟停止模式时，寄存器spcr1的clkstp位域和引脚配置寄存器的clkxp位的配置见表2。
4 mcbsp作为spi设备时的其它有关寄存器的配置
为了能使读者更好地掌握和了解当mcbsp作为spi设备时的有关寄存器配置，笔者将以mcbsp作为spi从设备运行为例，给读者介绍有关mcbsp的其它有关寄存器的配置，若mcbsp作为spi主设备，则相关配置相反即可。
当mcbsp作为spi从设备时，主设备外部产生主时钟。clkx引脚和fsx引脚必须被设置为输入。clkx引脚和clkr信号内部连接，从而传送和接收回路均由外部主时钟计时（clkx）。同时，fsx引脚和fsr信号内部连接，clkr引脚和fsr引脚不再需要外部信号连接。将mcbsp用作从设备的spi接口的例子如图3所示。
尽管clkx信号由主设备外部产生且与mcbsp同步，mcbsp的采样率发生器必须可以启动正确的spi从设备运行。采样率发生器应被编为它的最大速率（cpu时钟速率的一半）。内部采样率时钟被用来同步mcbsp逻辑和外部主时钟及从使能信号。每次传送，mcbsp需要fsx输入的从使能信号的上升沿。这就是说，在每次传送的开始，主设备必须维护从使能信号，在每次传送完成后，消除从使能信号。在两次传送之间，从使能信号不能一直保持为高电平。对正确的spi从设备运行而言，mcbsp的数据延迟参数必须设置为0，在这种运行模式中，值1或2没有定义。配置mcbsp为从设备所需的寄存器位值列在表3中。
5 程序设计
下面是有关c5402的mcbsp各个控制寄存器的配置，笔者在实践中已经测试过了，并且运用在了工程中，供读者们参考。
6 结束语
文中所介绍的串行spi通信协议，是一种标准的通信协议，在很多场合下，很多芯片采用的正是这种机制，文中举例将dsp作为从设备，目的是时钟可由主设备来提供，不用再专门去调试时钟，这为开发提供了很大的方便。 参考文献
1 李哲英，等．dsp基础理论与应用技术．北京：北京航空航天大学出版社，2002
2 王念旭，等．dsp基础与应用系统设计．北京：北京航空航天大学出版社，2001
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本文根据笔者在工程应用和调试tidsptms320c5402与necupd780308单片机通信的经验，着重介绍并讨论通过将c5402 dsp的多通道缓冲串行口mcbsp（multi－channel buffered serial port）配置为spi模式（即时钟停止模式），实现dsp与其它单片处理器通信，并给出部分程序代码，供读者们参考。
2 多通道缓冲串行口mcbsp
多通道缓冲串行口mcbsp的功能是提供器件内外数据串行交换。同以前的串口相比，mcbsp串口具有相当大的灵活性。表1给出了有关vc5402的mcbsp管脚的说明。其中串口接收、发送时钟和同步帧信号，既可由外部设备提供，又可由内部时钟发生器提供，大大地提高了通信的灵活性。
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当mcbsp被配置作为一个主设备，传送输出信号（bdx）被用作spi协议的mosi信号，接收输入信号（bdr）就被用作miso信号。图2所示为mcbsp用作主设备的spi接口。
同样地，当mcbsp被配置作为一个从设备，bdx就被用作了miso信号，bdr就被用作了mosi信号。图3所示为mcbsp用作从设备的spi接口。
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