虚拟SPI时序在TC77与S3C2410通信中的应用

　　1 引言

　　串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种通用串行接口。它是一种三线同步总线，硬件功能很强。但是在数字温度传感器TC77与三星S3C2410处理器的通信中，由于受到数据宽度的限制，采用S3C2410现有SPI接口难以实现，为满足嵌入式温度采集系统的实际功能需求，设计了一种新的实现方法—嵌入式系统虚拟SPI时序技术，与外围设备进行SPI通信。实践证明，虚拟SPI时序技术实现的通信具有稳定、正确、健壮、易用的特点.其系统功能实现的可靠性以及成本、功耗等方面都符合了实际要求。

　　2 数字温度传感器TC77

　　TC77是Microchip公司生产的串联可访问数字温度传感器，特别适合于廉价、小尺寸应用中。温度数据从内部温度敏感元件转换而来，随时都可以转化成13位有效数字。TC77在+25℃到+65℃范围内，可以精确到±1.0℃。工作电流仅250 uA。如采用外部配置电阻，可以进入低功耗的关机(Shutdown)模式，电流仅0.1uA。TC77作为从设备、运行在持续转换温度模式下时，通过其SPI接口可与微处理器进行实时通信。其引脚如图1，各引脚的功能见表1。

　　由于采用虚拟SPI时序进行通信，在实现通信过程中，必须了解TC77传感器数据输入输出的时序参数，否则无法实现正常通信，也就不能实现TC77与S3C2410的正确数据收发。TC77数据输出时序见图2，数据输出时序参数见表2。

图2 TC77数据输出时序图

　　3 基于S3C2410嵌入式硬件平台简介

　　S3C2410处理器是三星公司基于ARM 公司的ARM920T处理器核，采用0.18微米制造工艺的微处理器。具有16KB指令和16KB数据Cache、MMU、支持TFT的LCD控制器、NAND闪存控制器、3路UART、4路DMA、4路带PWM的Timer、I/O口、RTC、8路10位ADC、Touch Screen接口、IIC-BUS接口、IIS-BUS接口、2个USB主机、1个USB设备、SD和MMC接口和2路SPI S3C2410处理器最高可运新在268MHz。

　　4 虚拟SPI时序在通信接口中的设计与实现

　　虽然S3C2410本身具有SPI接口。但它与外部设备通信一次只能收发8位数据。而TC77输出与温度相关的数据有16位，数据宽度不一致。本系统采用虚拟SPI时序的方法，将S3C2410中的通用接口的某些引脚与TC77相连.如图3所示，TC77中的电源线和地线直接与开发板的电源线与地线连接，片选信号/CS、SC、SI/O分别与通用端口中的E13、E12、E11连接。

图3 采用SPI虚拟时序法、TC77与S3C2410的连接图

　　根据TC77数据输出时序及相关参数，一次数据输出的虚拟SPI时序步骤如下：

　　1.将SC和/CS置高，初始化通信，将/CS置低，延迟，进入开始接受数据状态。