【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 允許，在 SPIF 標(biāo)志置位時(shí)將產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。在全雙工操作中，當(dāng) SPI 主器件在 MOSI 線向從器件發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，被尋址的 SPI 從器件可以同時(shí)在 MISO 線上向主器件發(fā)送其移位寄存器中的內(nèi)容。因此， SPIF標(biāo)志既作為發(fā)送完成標(biāo)志又作為接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好標(biāo)志。 中斷源 如果 SPI0 中斷被允許，在下述 4個(gè)標(biāo)志位被置 1 時(shí)將產(chǎn)生中斷。 （ 1）在每次字節(jié)傳輸結(jié)束， SPI 中斷標(biāo)志 SPIF 被置 1。該標(biāo)志適用于所有 SPI 方式。 （ 2）如果在發(fā)送緩沖器中的數(shù)據(jù)尚未被傳送到移位寄存器時(shí)寫 SPI0DAT，寫沖突標(biāo)志 WCOL 被置 1。 （ 3） 當(dāng) SPI0 被配置為主器件并且工作于多主方式，而 NSS 被拉為低電平時(shí)，方式錯(cuò)誤標(biāo)志 MODF 被置 1。 （ 4）當(dāng) SPI0 被配置為從器件 并且一次傳輸結(jié)束，而接收緩沖器中還保持著上一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)未被讀取時(shí)，接收溢出標(biāo)志 RXOVRN 被置 1。 使用 SPI0 配置寄存器中的時(shí)鐘控制選擇位可以在串行時(shí)鐘相位和極性的 4 種組合中選擇其一。 CKPHA 位選擇兩種時(shí)鐘相位（鎖存數(shù)據(jù)所用的邊沿）中的一種。 CKPOL位在高電平有效和低電平有效的時(shí)鐘之間選擇。主器件和從器件必須被配置為使用相同的時(shí)鐘相位和極性。注意：在改變時(shí)鐘相位和極性期間應(yīng)禁止 SPI0，兩個(gè)器件通信時(shí)，不論工作在主方式還是從方式， CKPHA 必須被置 0。 特殊功能寄存器 對(duì) SPI0 的訪問(wèn)和控制是通過(guò)系統(tǒng)控制器中的 4 個(gè)特殊功能寄存器實(shí)現(xiàn)，具體如下。 (1)SPI0CFG： SPI0配置寄存器， 復(fù)位值： 00000111 SFR地址： 0XA1 R R/W R/W R/W R R R R SPIBSY MSTEN CKPHA CKPOL SLVSEL NSSIN SRMT RXBMT 位 7 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0 位 7： SPIBSY： SPI忙標(biāo)志（只讀） 當(dāng)一次 SPI傳輸正在進(jìn)行時(shí)（主或從方式），該位被置為 1。 位 6： MSTEN：主方式允許位 0：禁止主方式，工作在從方式。 1：允許主方式，工作在主器件方式。 位 5 CKPHA： SPI0時(shí)鐘相位。該位控制 SPI0時(shí)鐘的相位。 0：在 SCK周期的第一個(gè)邊沿采樣數(shù)據(jù)。 1：在 SCK 周期第二個(gè)邊沿采樣數(shù)據(jù)。 位 4： CKPOL： SPI0時(shí)鐘極性。該位控制 SPI0時(shí)鐘的極性。 0： SCK 在空閑狀態(tài)時(shí)處于低電平。 1： SCK在空閑狀態(tài)時(shí)處于高電平。 12 位 3： SLVSEL：從選擇標(biāo)志（只讀） 當(dāng) NSS引腳為低電平時(shí)該位被置 1，表示 SPI0是被選中的從器件。當(dāng) NSS引腳為高電平時(shí)，該位被清 0。 位 2： NSSIN： NSS引腳的瞬時(shí)值（只讀） 該位指示讀該寄存器時(shí) NSS引腳的即時(shí)值。該信號(hào)未被去噪。 位 1： SRMT：移位寄存器空標(biāo)志（在從方式有效，只讀）。 當(dāng)所有數(shù)據(jù)都被移入 /移出移位寄存器并且沒(méi)有新數(shù)據(jù)可以從發(fā)送緩沖器讀出或向接收緩沖器寫入時(shí)，該位被置 1。當(dāng)數(shù)據(jù)字節(jié)被從發(fā)送緩沖器傳送到移位寄存器或SCK 發(fā)生變化時(shí)，該位被清 0。 位 0： RXBMT：接收緩沖器空（在從方式有效 ，只讀） 當(dāng)接收緩沖器被讀取且沒(méi)有新數(shù)據(jù)時(shí)，該位被置 1。如果在接收緩沖器中有新數(shù)據(jù)未被讀取，則該位被清 0。 (2) SPI0CN： SPI0 控制寄存器，復(fù)位值： 00000110 SFR 地址： 0XF8 (可位尋址 ) R/W R/W R/W R/W R/W R/W R R/W SPIF WCOL MODF RXOVRN NSSMD1 NSSMD0 TXBMT SPIEN 位 7 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0 位 7： SPIF： SPI0中斷標(biāo)志 該位在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后被硬件置 1。如果中斷被允許，置 1該位將會(huì)使 CPU轉(zhuǎn)到 SPI0中斷處理服務(wù)程序。該位用軟件清 0。 位 6： WCOL：寫沖突標(biāo)志 該位由硬件置 1（并產(chǎn)生一個(gè) SPI0中斷），表示數(shù)據(jù)傳送期間對(duì) SPI0數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行了寫操作。該位用軟件清 0。 位 5： MODF：方式錯(cuò)誤標(biāo)志 當(dāng)檢測(cè)到主方式?jīng)_突（ NSS為低電平， MSTEN＝ 1， NSSMD[1:0] = 01）時(shí)，該位由硬件置 1（并產(chǎn)生一個(gè) SPI0中斷）。該位用軟件 清 0。 位 4： RXOVRN：接收溢出標(biāo)志（只適用于從方式） 當(dāng)前傳輸?shù)淖詈笠晃灰呀?jīng)移入 SPI0移位寄存器，而接收緩沖器中仍保存著前一次傳輸未被讀取的數(shù)據(jù)時(shí)該位由硬件置 1（并產(chǎn)生一個(gè) SPI0中斷）。該位用軟件清 0。 位 32： NSSMD1NSSMD0：從選擇方式位 選擇 NSS 工作方式： 00： 3 線從方式或 3 線主方式。 01： 4線從方式或多主方式（默認(rèn)值）。 1x： 4線單主方式。 NSS被分配一個(gè)輸出引腳并輸出 NSSMD0的值。 位 1： TXBMT：發(fā)送緩沖器空標(biāo)志 13 )14(22020000???SC Kf當(dāng)新數(shù)據(jù)被寫入發(fā)送緩沖器時(shí)，該位被清 0。當(dāng) 發(fā)送緩沖器中的數(shù)據(jù)被傳送到 SPI移位寄存器時(shí)，該位被置 1，表示可以向發(fā)送緩沖器寫新數(shù)據(jù)。 位 0： SPIEN： SPI0使能位 該位使能／禁止 SPI0。 0：禁止 SPI0 。 1：使能 SPI0 (3) SPI0CKR： SPI0時(shí)鐘速率寄存器； 復(fù)位值： 00000000 SFR地址： 0XA2 R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W SCR7 SCR6 SCR5 SCR4 SCR3 SCR2 SCR1 SCR0 位 7 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0 位 70： SCR7SCR0： SPI0時(shí)鐘頻率 當(dāng) SPI0模塊被配置為工作于主方式時(shí)，這些位決定 SCK輸出的頻率。 SCK時(shí)鐘頻率是從系統(tǒng)時(shí)鐘分頻得到的，由下面的方程給出，其中： SYSCLK是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率， SPI0CKR是 SPI0CKR寄存器中的 8位值。 其中 (0≤ SPI0CKR≤ 255) 例如：如果 SYSCLK = 2MHz， SPI0CKR = 0x04，則 KHzfSCK 2020? (4) SPI0DAT： SPI0數(shù)據(jù)寄存器， 復(fù)位值： 00000000 SFR地址： 0XA3 R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W R/W 位 7 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0 位 70： SPI0DAT： SPI0發(fā)送和接收數(shù)據(jù)寄存器。 SPI0DAT寄存器用于發(fā)送和接收 SPI0數(shù)據(jù)。在主方式下，向 SPI0DAT寫入數(shù) 據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)被放到發(fā)送緩沖器并啟動(dòng)發(fā)送。讀 SPI0DAT返回接收緩沖器的內(nèi)容。 nRF905芯片介紹 )10(2 ??? C KRS P IS Y S C L Kf S C K 14 nRF905是挪威 Nordic VLSI公司推出的單片射頻收發(fā)器，工作電壓為 ～ ，32 引腳 QFN 封裝，工作于 433/868/915MHz 三個(gè) ISM 頻道，頻道之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于650181。s。 nRF905 由頻率合成器、收發(fā)解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成，不需要外加聲表濾波器， ShockBurstTM 工作模式，自動(dòng)處理字頭和 CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)），使用 SPI 接口與微控制器通信，配 置非常方便。就本設(shè)計(jì)中 nRF905 的運(yùn)用部分作了一系列的介紹。 一、工作模式 nRF905 有兩種工作模式 ， 分別是 ShockBurstTM 接收模式和 ShockBurstTM 發(fā)送模式。 nRF905 的工作模式由 TRX_CE、 TX_EN 和 PWR_UP 三個(gè)引腳決定，詳見(jiàn)表 41。 表 41 工作模式 PWR_UP TRX_CE TX_EN 工作模式 0 179。 179。 關(guān)機(jī)模式 1 0 179。 空閑模式 1 1 0 射頻接收模式 1 1 1 射頻發(fā)射模式 注： 0 為低電平 1為高電平 179。 為任意 模式 與射頻數(shù)據(jù)包有關(guān)的高速信號(hào)處理都在 nRF905 片內(nèi)進(jìn)行，數(shù)據(jù)速率由微控制器配置的 SPI 接口決定，數(shù)據(jù)在微控制器中低速處理，但在 nRF905 中高速發(fā)送，因此中間有很長(zhǎng)時(shí)間的空閑，這就有利于電路的節(jié)能。由于 nRF905 工作于 ShockBurstTM模式，因此使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。在 ShockBurstTM接收模式下，當(dāng)一個(gè)包含正確地址和數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包被接收到后，地址匹配 (AM)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 (DR)兩引腳通知微控制器。在 ShockBurstTM 發(fā)送模式， nRF905 自動(dòng)產(chǎn)生字頭和 CRC 校驗(yàn)碼，當(dāng)發(fā)送過(guò)程完成后，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)射完畢。下面具體詳細(xì)分析 nRF905 的發(fā)送流程和接收流程。 典型的 nRF905 發(fā)送流程分以下幾步： （ 1） 微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，通過(guò) SPI 接口，按時(shí)序把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給 nRF905， SPI 接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定； （ 2） 微控制器置高 TRX_CE 和 TX_EN，激發(fā) nRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送模 式 ； 15 （ 3） nRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送： A． 射頻寄存器自動(dòng)開(kāi)啟； B． 數(shù)據(jù)打包 (加字頭和 CRC 校驗(yàn)碼 )； C． 發(fā)送數(shù)據(jù)包； D． 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高； （ 4） AUTO_RETRAN 被置高， nRF905 不斷重發(fā)，直到 TRX_CE 被置低； （ 5） 當(dāng) TRX_CE 被置低， nRF905 發(fā)送過(guò)程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。 ShockBurstTM 工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程開(kāi)始，無(wú)論 TRX_EN 和 TX_EN引腳是高或低，發(fā)送過(guò)程都會(huì)被處理完。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢， nRF905才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。 （ 1） TRX_CE 為高、 TX_EN 為 低時(shí)， nRF905 進(jìn)入 ShockBurstTM 接收模； （ 2） 650us 后， nRF905 不斷監(jiān)測(cè)，等待接收數(shù)據(jù)； （ 3） 當(dāng) nRF905 檢測(cè)到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳被置高； （ 4） 當(dāng)接收到一個(gè)相匹配的地址，地址匹配引腳被置高； （ 5） 當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢， nRF905 自動(dòng)移去字頭、地址和 CRC 校驗(yàn)位，然后把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳置高； （ 6） 微控制器把 TRX_CE 置低， nRF905 進(jìn)入空閑模式； （ 7） 微控制器通過(guò) SPI 口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)； （ 8） 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢， nRF905 把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳和地址匹配引腳置低； （ 9） nRF905此時(shí)可以進(jìn)入 ShockBurstTM 接收模式、 ShockBurstTM 發(fā)送模式或關(guān)機(jī)模式。 當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)， TRX_CE 或 TX_EN 引腳的狀態(tài)發(fā)生改變， nRF905 立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失。當(dāng)微處理器接到地址匹配引腳的信號(hào)之后，其就知道 nRF905 正在接收數(shù)據(jù)包，其可以決定是讓 nRF905 繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進(jìn)入另一個(gè)工作模式。 二、器件配置 所有配置字都是通過(guò) SPI 接口送給 nRF905。 SPI 接口的工作方式可通過(guò) SPI 指令進(jìn)行設(shè)置。 1. SPI 接口配置 SPI 接口由狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器 5個(gè)寄存器組成。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機(jī)的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包 16 的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)等信息。 射頻配置寄存器如表 42所示： 表 42 射頻配置寄存器 名稱 位寬 描述 CH_NO 9 和 HFREQ_PLL一起進(jìn)行頻率設(shè)置（默認(rèn)值為 001101100B=108D，fRF=(+CH_NOd/10)*(1+HFREQ_PLLd)MHz HFREQ_PLL 1 使 PLL 工作于 433 或 868/915MHz（默認(rèn)值為 0） ‘0’ 工作于 433MHz頻段； ‘1’ 工作于 868/915MHz頻段 P