6.4.3 Регистр ввода/вывода spi.

Регистр ввода/вывода SPI используется для передачи и приема данных по последовательной шине. Начало приема/передачи следующего байта данных может быть вызвано только посредством записи значения в этот регистр у ведущего устройства. После завершения цикла обмена флаг SPIF устанавливается у обоих устройств, участвовавших в обмене.

Если пользователь пытается прочитать значение регистра ввода/вывода, то на самом деле читается значение из буфера. Бит SPIF должен быть сброшен до момента приема второго байта и передачи его в буфер приемника, иначе произойдет ошибка переполнения и байт вызвавший его, теряется.

Запись данных в регистр ввода/вывода SPI не буферируется и помещает данные прямо в регистр сдвига для передачи.

7. Аналого-цифровой преобразователь.

Микроконтроллер MC68HC11E9 содержит встроенный 8-канальный АЦП с мультиплексированным вводом. Данный преобразователь позволяет минимизировать ошибку преобразования, вызванную быстрым изменением входных сигналов. Два вывода (VRLи VRH) обеспечивают опорные питания. Эти выводы могут быть соединены к раздельными источниками питания для обеспечения более высокой точности аналого-цифрового преобразования. Итоговая ошибка в данном восьмиразрядном АЦП может быть±1 МЗР, которая содержит±1/2 МЗР количественной ошибки. Аналоговый ввод может быть в диапазоне от VRLдо VRH. Более меньший диапазон может быть получен сближением VRLи VRHдля достижения желаемых верхнего и нижнего пределов. Преобразование определяется и тестируется при VRL=0 V и VRH=5 V±10%; однако лабораторные измерения в полном температурном диапазоне показали, что при уменьшении разницы VRL-VRHвплоть до 2.5-3 В погрешность преобразования практически не возрастает (или увеличивается очень слабо). Система АЦП может работать при напряжении VRHниже VDDи/или VRLвыше VSS, пока VRHразницы VRH-VRLдостаточно для выполнения преобразования (2.5-5.0 В). Каждое преобразоваие выполняется за 32 цикла тактовой частоты E с частотой не ниже 750 КГц. Если система работает с частотой ниже 750 КГц, то система АЦП должна быть настроена на внутренний R-C генератор. Внутренний генератор выбирается установкой бита CSEL регистра OPTION.

7.1 Процесс преобразования.

АЦП измеряет напряжение на входе относительно VRLи VRH. Входное напряжение, равное VRL, преобразуется в $00, а напряжение, равное VRH-в $FF, никак не регистрируя выход за этот диапазон. Для правильного преобразования источник аналогового сигнала должен использовать напряжения VRHкак источник относительно VRL. Рисунок 7-1 показывает последовательность четырех преобразований. Эта последовательность начинается с первым циклом E после записи в регистр управления и состояния АЦП (ADCTL). На рисунке 7-2 дана схема каналов ввода порта E. Эта модель удобна для изучения влияния внешних устройств на точность преобразования.

12 E циклов

СЗР-4 цикла

Бит 6-2 цик.

Бит 5-2 цик.

Бит 4-2 цик.

Бит 3-2 цик.

Бит 2-2 цик.

Бит 1-2 цик.

МЗР-2 цик.

2 цик.

¬ Просто аналоговый ввод ®

¬ Последовательность приближений®

кон.

Преобразовать первый канал и обновить регистр ADR1

Преобразовать второй канал и обновить регистр ADR2

Преобразовать третий канал и обновить регистр ADR3

Преобразовать четвертый канал и обновить регистр ADR4

0

32

64

96

128 E цик.

Повторять последовательность, если флаг SCAN=1

ПРИМЕЧАНИЕ. Результат преобразования помещается в регистр ADRx в течение конечного периода. Флаг CCF устанавливается в течение конечного периода четвертого преобразования, начиная с записи в регистр ADCTL. Этот рисунок изображает преобразование в случае, если бит CSEL=0. Если бит MULT регистра ADCTL равен нулю, то все четыре операции преобразования выполняются над одним и тем же каналом.

Рисунок 7-1. Последовательность преобразования.

Рисунок 7-2. Схема каналов ввода порта E.