虛擬SPI時(shí)序在TC77與S3C2410通信中的應(yīng)用

1 引言
串行外圍設(shè)備接口SPI(serial peripheral interface)總線技術(shù)是Motorola公司推出的一種通用串行接口。它是一種三線同步總線，硬件功能很強(qiáng)。但是在數(shù)字溫度傳感器TC77與三星S3C2410處理器的通信中，由于受到數(shù)據(jù)寬度的限制，采用S3C2410現(xiàn)有SPI接口難以實(shí)現(xiàn)，為滿足嵌入式溫度采集系統(tǒng)的實(shí)際功能需求，設(shè)計(jì)了一種新的實(shí)現(xiàn)方法―嵌入式系統(tǒng)虛擬SPI時(shí)序技術(shù)，與外圍設(shè)備進(jìn)行SPI通信。實(shí)踐證明，虛擬SPI時(shí)序技術(shù)實(shí)現(xiàn)的通信具有穩(wěn)定、正確、健壯、易用的特點(diǎn).其系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的可靠性以及成本、功耗等方面都符合了實(shí)際要求。

2 數(shù)字溫度傳感器TC77
TC77是Microchip公司生產(chǎn)的串聯(lián)可訪問(wèn)數(shù)字溫度傳感器，特別適合于廉價(jià)、小尺寸應(yīng)用中。溫度數(shù)據(jù)從內(nèi)部溫度敏感元件轉(zhuǎn)換而來(lái)，隨時(shí)都可以轉(zhuǎn)化成13位有效數(shù)字。TC77在+25℃到+65℃范圍內(nèi)，可以精確到±1.0℃。工作電流僅250 uA。如采用外部配置電阻，可以進(jìn)入低功耗的關(guān)機(jī)(Shutdown)模式，電流僅0.1uA。TC77作為從設(shè)備、運(yùn)行在持續(xù)轉(zhuǎn)換溫度模式下時(shí)，通過(guò)其SPI接口可與微處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。其引腳如圖1，各引腳的功能見(jiàn)表1。

由于采用虛擬SPI時(shí)序進(jìn)行通信，在實(shí)現(xiàn)通信過(guò)程中，必須了解TC77傳感器數(shù)據(jù)輸入輸出的時(shí)序參數(shù)，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常通信，也就不能實(shí)現(xiàn)TC77與S3C2410的正確數(shù)據(jù)收發(fā)。TC77數(shù)據(jù)輸出時(shí)序見(jiàn)圖2，數(shù)據(jù)輸出時(shí)序參數(shù)見(jiàn)表2

3 基于S3C2410嵌入式硬件平臺(tái)簡(jiǎn)介
S3C2410處理器是三星公司基于ARM 公司的ARM920T處理器核，采用0.18微米制造工藝的微處理器。具有16KB指令和16KB數(shù)據(jù)Cache、MMU、支持TFT的LCD控制器、NAND閃存控制器、3路UART、4路DMA、4路帶PWM的Timer、I/O口、RTC、8路10位ADC、Touch Screen接口、IIC-BUS接口、IIS-BUS接口、2個(gè)USB主機(jī)、1個(gè)USB設(shè)備、SD和MMC接口和2路SPI S3C2410處理器最高可運(yùn)新在268MHz。

4 虛擬SPI時(shí)序在通信接口中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
雖然S3C2410本身具有SPI接口。但它與外部設(shè)備通信一次只能收發(fā)8位數(shù)據(jù)。而TC77輸出與溫度相關(guān)的數(shù)據(jù)有16位，數(shù)據(jù)寬度不一致。本系統(tǒng)采用虛擬SPI時(shí)序的方法，將S3C2410中的通用接口的某些引腳與TC77相連.如圖3所示，TC77中的電源線和地線直接與開(kāi)發(fā)板的電源線與地線連接，片選信號(hào)/CS、SC、SI/O分別與通用端口中的E13、E12、E11連接。

圖3 采用SPI虛擬時(shí)序法、TC77與S3C2410的連接圖