微控制器的SPI与PWM模块详解

"SPl的组成与工作设置-软件方法 上 潘加宇" 本文将详细探讨SPl（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）的结构与工作设置，主要适用于MC9S12系列微控制器。SPl系统由多个组成部分构成，包括8位移位寄存器、时钟控制逻辑、引脚控制逻辑、SPI控制逻辑、分频器以及一系列寄存器。这些组件协同工作，使得SPl能够实现高效的数据传输。 首先，SPl的核心是一个8位移位寄存器，用于在时钟信号SCK的作用下移出或移入数据。在发送过程中，数据被写入SPIDR寄存器并直接进入移位寄存器，形成单缓冲模式；而在接收时，接收到的数据会先存储在数据缓冲器，然后读取到SPIDR，这种机制被称为双缓冲，确保了数据的连续流动。 时钟控制逻辑是SPl的关键部分，它为移位寄存器提供时钟源。在主模式下，时钟由内部波特率发生器产生，并通过SCK引脚输出；在从模式下，时钟由外部主设备提供。分频器的时钟频率可以通过SPIBD寄存器设置，从而实现不同位速率的传输。此外，时钟控制逻辑可生成不同极性和相位的SCK信号，以适应多种外设需求。 SPI控制寄存器SPICR1和SPICR2以及SPIBR用于配置SPl的工作模式，包括主/从模式、数据位顺序、时钟极性、相位、波特率和引脚逻辑。状态寄存器SPISR则记录SPl的工作状态，如传输结束、写冲突和模式错误等。 SPI接口的引脚分配需要注意，SPI0、SPI1和SPI2分别与PS口和PP口的部分引脚共享，当SPl启用时，这些引脚通常转换为SPI专用引脚（SS、SCK、MISO、MOSI），但在双向模式下，某些引脚仍可作为通用I/O使用。 除了SPl，文章还提及了其他模块，如PWM模块和ECT模块。PWM模块涉及多个寄存器，如PWME、PWMPOL等，用于设置PWM（脉宽调制）功能，包括周期和占空比的计算及初始化步骤。ECT模块介绍了一种事件捕获定时器，包括其组成、工作模式和相关寄存器，如TCNT、TSCR1等，用于配置和监控定时器功能和输入/输出比较。 SPl的组成和工作设置是嵌入式系统中重要的通信接口，理解其工作原理和配置对于开发基于MC9S12的嵌入式系统至关重要。同时，PWM和ECT模块的掌握有助于实现精准的定时和信号处理。