Egy egyszerű SPI kommunikáció megvalósítása a PIC32MX családban

Megnézzük ebben a cikkben, hogy hogyan lehet egy egyszerű SPI kommunikációt megvalósítani a PIC32MX795F512L mikrovezérlővel. Ha nem szoftveresen valósítjuk meg az SPI protokollt, akkor ebben a mikrovezérlőben négy belső perifériát használhatunk fel ennek a soros kommunikációnak a megvalósítására.

Megnézzük most az SPI kommunikáció megvalósításának egyik lehetséges megoldását a PIC32MX családnál. Felhasználhatnánk az MCC32-es fordító könyvtárát is, de most mi valósítjuk meg a szükséges függvény(eke)t.

Az első ábrán az SPIxCON regisztert látjuk, amelynek a segítségével tudjuk beállítani az SPI kommunikáció különböző tulajdonságait.
Több SPI is használható a PIC32MX795F512L-es mikrovezérlőnél, mi a SPI1-et fogjuk felhasználni, ezért az SPI1CON regisztert fogjuk programozni.

kep
1. ábra SPIxCON regiszter

A programunk elején létrehozzuk a különböző makrókat, amelyeknek a segítségével beállítjuk majd az SPI1 perifériához tartozó lábaknak (SDI1, SDO1, SS1, SCK1) az irányait. A Slave Select (SS1) jelhez készítünk két makrót is, amelyeknek a segítségével kényelmesen tudjuk logikai 1-be, illetve logikai 0-ba állítani ezt a lábat.

A main() függvény előtt deklaráljuk a writeSPI() függvényt is, amellyel adatot tudunk kiküldeni az SPI buszra. Tekintettel arra, hogy ez a függvény int típusú, ezért az esetleges slave által küldött adat kényelmesen kiolvasható is ezzel.

A main() függvényben beállítjuk az SPI kommunikációhoz szükséges lábak irányát a makrókkal. Ezután az SPI1 perifériát az SPI1CON regiszter írásával állítjuk be (0x8120 = 0B1000 0001 0010 0000). Ezzel az értékadással bekapcsoltuk az SPI1 perifériát (SPI1CON<15>=1), a MODE32 és a MODE16 bitek logikai 0-ban vannak, tehát 8 bites az adatátvitelünk. Fontos, hogy a MSTEN bit logikai 1-ben van, ezzel állítottuk be azt, hogy a PIC32MX795F512L-es mikrovezérlőnk SPI1 perifériája master módban működjön.

Ezt követően az SS1 lábat logikai 1-be tesszük, tehát a slave eszközt (a méréseknél nem szerepelt) tiltjuk.

A while(1) ciklusban állandóan kitesszük az SPI buszra a writeSPI() függvény paraméterlistájában átadott értéket.

#include <p32xxxx.h>

#define   TSDO1   TRISDbits.TRISD0
#define   TSDI1   TRISCbits.TRISC4
#define   TSS1   TRISDbits.TRISD9
#define   TSCK1   TRISDbits.TRISD10
#define   SS1       LATDbits.LATD9
#define   SS1On()   {SS1 = 1;}
#define   SS1Off(){SS1 = 0;}

int writeSPI(int adat)
{
   SPI1BUF = adat;
   while(!SPI1STATbits.SPIRBF);
   return SPI1BUF;
}

main()
{
   TSS1 = 0;
   TSDO1 = 0;
   TSDI1 = 1;
   TSCK1 = 0;
   SPI1CON = 0x8120;
   SPI1BRG = 10;
   SS1On();

   while(1)
   {
       SS1Off();
       writeSPI(123);
       SS1On();
   }
}

Az SPI1CON értékadást feketével emeltük ki, mert ezt az értéket fogjuk majd többször megváltoztatni. Az első esetben (SPI1CON=0x8120;) 8 bites módban használjuk az SPI1-es modult. Az SDO kimeneten a decimális 123-as értéket küdjük ki. Ezt láthatjuk a 2. ábrán.

kep
2. ábra A decimális 123-as érték az SPI buszon

Módosítsuk most az SPI1CON=0x8120 értékadást a 0x8520-ra (MODE16=1). Ekkor a 8 bites mód helyett a 16 bites üzemmódot alkalmazzuk az SPI buszon (3. ábra).

kep
3. ábra 16 biten küldjük ki sorosan a 123-as értéket

Módosítsuk most megint az SPI1CON regiszter értékét (0x8920), hogy 32 bites módban tudjuk alkalmazni az SPI protokollt (4. ábra). A kiküldött adat nem változott (123).

kep
4. ábra 32 bites üzemmód alkalmazása

Maradjunk a 32 bites üzemmódnál, de a kiküldött adat ne két byte-os legyen, hanem 4 byte. A writeSPI() függvény paraméterét módosítsuk a meghívásakor, 123456789-et küldjük ki az SPI buszra (5. ábra).

kep
5. ábra 32 bites módban küldjük ki az 123456789-es értéket