ADμC812的串行外设接口（SPI）及其应用
摘要：ADμC812是一种新型的集成12位数据采集系统。它的串行外设接口SPI（serial peripheral interface）可进行主机和多片从外围器件的信息传递，即主机对从机的控制及从机向主机提供各种信息等，从而实现系统之间的各种控制和操作。概述
ADμC812是一种全集成的12位数据采集系统。它在单个芯片内包含了高性能的自校准多通道ADC、2个12位DAC以及可编程的8位MCU（与8051兼容）。为便于MCU与各种外围设备进行通信，ADμC812提供了3种串行I/O端口：UART接口、I2C兼容的串行接口和串行外设接口（SPI）。其中，SPI接口是工业标准的同步串行接口，是一种全双工、三线通信的系统。它允许MCU与各种外围设备以串行方式（8位数据同时、同步地被发送和接收）进行通信。在SPI接口中，数据的传输需要1个时钟信号和两条数据线。
SPI可工作在主模式或从模式下。在主模式，每一位数据的发送/接收需要1次时钟作用；而在从模式下，每一位数据都是在接收到时钟信号之后才发送/接收。1个典型的SPI系统包括1个主MCU和1个或几个从外围器件。SPI接口可设置成在发送/接收1个字节的结束时产生1次中断。
主时钟可以通过编程而成为不同的状态，既可编程为4种不同主波特率的任一种，又可对时钟的极性和相位进行编程。
SPI也可用于那些需要比微控制器上的并行I/O端口更多输入或输出端的场合中。SPI提供了一种扩展I/O功能的最简单的办法，只需使用最少的微控制器引脚。
一、工作原理
1.SPI的信号说明
SPI系统使用4条线可与多种标准外围器件直接接口：
串行时钟线（SCLOCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS。
SCLOCK是主机的时钟线，为MISO数据的发送和接收提供同步时钟信号。每一位数据的传输都需要1次时钟作用，因而发送或接收1个字节的数据需要8个时钟的作用。主机的时钟是通过主机的硬件设置的，并和各个从机的SCLOCK相连。时钟的波特率、极性、相位是由SPICON（SPI控制寄存器）来设置的。
MISO是主机的输入/从机的输出数据线。主机的MISO应与从机的MISO相连进行高位在前的数据交换。
MOSI是SPI接口的SPI主机输出/从机输入数据引脚。这一引脚应当连接主微控制器的数据输出和从微控制器的'数据输入端MOSI，进行高位在前数据的交换。
SS只在从方式中用于低电平选中从。SS对应的是P1.5，在初始化时P1口被设置为模拟输入，因而通过清除P1.5可将其设置为数据输入，才可完成主、从机的通信。
2.SPI的寄存器
SPI有2个相关寄存器：SPICON和SPIDAT，其中SPICON包含各种标志位、使能位、方式位及时钟位。各位都是可寻址的，如表1及表2所列。
表1 SPICON寄存器
表2 SPICON各位功能
位功 能ISPI中断标志位。当发送和接收1字节数据完毕时自动置全。该位也可以通过软件控制。当于中断时，应当打开中断EA，将IE2.0置位。当执行中断服务程序时，硬件自动清除该位WCOL写冲突错误标志位。
当SPI正进行数据交换时，若向SPIDAT中写数据将产生写冲突错误，写入的数据将无效，原有交换继续执行。必须由软件清除SPESPI使能位。