MSSP波特率发生器详解：I2C与SPI通信的核心

"波特率发生器在微控制器中的应用" 在微控制器，如PIC16F18324中，波特率发生器（BRG）是一个关键组件，尤其在进行串行通信协议如I2C和SPI时。该发生器用于生成正确的时钟速率，以确保数据在这些总线上的正确传输。MSSP（多串行同步外围接口）模块包含了波特率发生器，它通过SSP1ADD寄存器设置重载值来控制计数器的递减。 当向SSP1BUF寄存器写入数据时，波特率发生器自动启动，按照预设的SSP1ADD值开始计数。计数结束后，内部时钟停止，时钟引脚保持其最后状态。这个过程由图30-40所示的内部“重载”信号触发，SSP1ADD的值被加载到BRG计数器中，每经过一个模块时钟周期，这个过程会发生两次。重载信号的有效时间取决于MSSP当前的工作模式。 表30-4列出了不同指令周期下的时钟速率和加载到SSPADD的BRG值。公式30-1则给出了计算波特率的公式，其中FCLOCK是系统时钟频率，FOSC是振荡器频率，SSP1ADD是设定的重载值。需要注意的是，当用作I2C的波特率发生器时，SSP1ADD的值0x00、0x01和0x02是无效的，这是由于实现的限制。 PIC16F18324是一款具备模拟和数字外设、低功耗特性的单片机，适用于多种应用。它具有C编译器优化的RISC架构，48条指令集，可在高达32MHz的时钟频率下工作。该芯片还包括中断系统、16级深度硬件堆栈、多个定时器以及各种复位功能，如低电流上电复位（POR）、上电延时定时器（PWRT）和欠压复位（BOR）。 此外，它还提供了7KB的闪存程序存储器、512字节的数据SRAM和256字节的EEPROM。工作电压范围从1.8V到3.6V（对于PIC16LF18324/18344），或2.3V到5.5V（对于PIC16F18324/18344）。超低功耗特性使得它在休眠模式下能实现极低的电流消耗，如40nA的空闲模式电流和8μA的工作电流（在32kHz、1.8V条件下）。 为了进一步降低功耗，该微控制器提供了空闲模式、打盹模式和休眠模式，以及外设模块禁止（PMD）功能，可以关闭未使用的外设电源，减少不必要的能耗。数字外设包括可配置逻辑单元（Configurable Logic Cell, CLC）、比较器、PWM和通信接口等，增强了设计的灵活性和功能多样性。 波特率发生器是微控制器中实现串行通信的关键部分，而在PIC16F18324这样的芯片中，它与一系列低功耗和高效能的特性相结合，为各种应用提供了强大的支持。