使用GPIO控制SPI接口的AD芯片.doc

使用GPIO控制SPI接口的AD芯片在实际应用中，英创的嵌入式工控主板经常需要与客户外部扩展的AD芯片相连。一般来讲AD单元的扩展有两种方法，一种是通过英创工控主板的精简ISA总线扩展，另一种则是通过同步串口的方法，如SPI、I2C接口，与AD连接。前一种方法所涉及的AD芯片一般具有并行接口，如MAX197等；而后一种方法的AD芯片则带有SPI或I2C接口。采用SPI或I2C接口的AD芯片，可使芯片的管脚数大幅减少，进一步使芯片本身的尺寸也大幅减小，从而大大扩展了这些AD芯片的应用范围。为了方便广大客户在英创的嵌入式工控主板上快速应用这类AD芯片，本文将介绍如何通过EM9160工控主板的GPIO信号来控制TI公司的带有SPI接口的TLC2543 AD芯片。 TI公司的TLC2543是一款支持11路模拟输入，量化分辨率12-bit的低成本AD芯片。EM9160是英创公司的一款预装Windows CE实时操作系统的高性价比ARM9工控主板产品。EM9160最多可支持16位方向可独立设置的GPIO，这些GPIO均可被用来作为同步串口接口SPI的信号。在本文以下部分，SPI信号方向都是以工控主板EM9160为参考的。4线制的SPI接口其接口信号包括： 1. SPI_CS：SPI片选信号，低电平有效；从EM9160输出，接到TLC2543。 2. SPI_CK：SPI接口的同步时钟信号；从EM9160输出，接到TLC2543。 3. SPI_DO：SPI接口数据输出，从EM9160输出的转换命令，输入到TLC2543。 4. SPI_DI： SPI接口数据输入，从AD芯片输出的转换数据，输入到EM9160。 用EM9160的GPIO仿真SPI接口的第一步是根据具体的设计情况，选择合适的GPIO信号来作为SPI的各个信号，用C代码可表述如下： #include em9160_dio_ex.h #include em9160_isa_dio.h #define GPIO0_PIN 0x0001 #define GPIO1_PIN 0x0002 #define GPIO2_PIN 0x0004 #define GPIO3_PIN 0x0008 #define GPIO4_PIN 0x0010 #define GPIO5_PIN 0x0020 #define GPIO6_PIN 0x0040 #define GPIO7_PIN 0x0080 #define GPIO8_PIN 0x0100 #define GPIO9_PIN 0x0200 #define GPIO10_PIN 0x0400 #define GPIO11_PIN 0x0800 #define GPIO12_PIN 0x1000 #define GPIO13_PIN 0x2000 #define GPIO14_PIN 0x4000 #define GPIO15_PIN 0x8000 // // 输入输出方向是以主板为参考来定义的。 // #define SPI_CS_PIN GPIO0_PIN //可根据实际情况更改 #define SPI_CK_PIN GPIO1_PIN //可根据实际情况更改 #define SPI_DI_PIN GPIO2_PIN //可根据实际情况更改 #define SPI_DO_PIN GPIO3_PIN //可根据实际情况更改 第二步是实现SPI各个控制信号的操作函数，即各个控制信号的置位和清零以及输入状态的读入。通过调用EM9160_ISA_DIO.LIB中的相关GPIO函数，函数原型定义在头文件“em9160_dio_ex.h”中，可很容易实现下列函数： ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // SPI接口各管脚控制函数 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void Set_SPI_CS() //SPI片选置高，注意SPI_CS片选一般是低有效信号