AVR单片机SPI通信的种抗干扰方法.pdfVIP

EXPERIENCE EX CHA NGE 经验交流 单片机 通信的一种抗干扰方法 AVR SPI ■ 西安工程科技学院 郝立中 一般的通信中，硬件抗干扰措施只能尽量减小误码 复位。此复位动作不仅会清除控制寄存器SPCR，同时 的概率，而不可能绝对消除误码。对于一般个别位的误 也会清除位计数。 码，采取适当的辅助措施后，可以不影响实用。然而， 在封锁期间，如果由软件将MSTR位置1，则会改 如果一次性的干扰使得通信进入不正常状态而无法恢 为主机工作方式；否则，待SS引脚输入变为0时，可 复，那就是严重的问题，不得不特别对待。 以从头开始按从机方式工作。 在普通单片机的同步串行通信中，从机一方完全依 2 设计思想 靠主机提供的位同步时钟来工作，没有单独的 “群同 步”机制。因此一旦时钟信号线上出现干扰，有可能使 我们将主机和从机的SS端相连。主机端将其设为输 从机的位计数发生差错。结果是从机一方的字节界限和 出，从机端将其设为输入，利用它传送联络信号。（当 主机一方发生错位。这种错位会一直持续下去，无法恢 然，主机不用SS端而利用另外一个输出引脚承担这个 复，造成恶性后果。大多数的应用程序中，数据传输中 功能，原则上也可以。） 间的空闲时间往往较长，因而在这一段时间中，时钟信 在SPI传输过程中，主机使该引脚保持0电位。传 号线上受到干扰的可能性也相对较大。还有，如果主机 输开始前以及数据组间的传输间隙中，主机往该引脚发 和从机程序不同时开始加电运行，也有可能一开始字节 1电位。这样形成的正脉冲，宽度大致覆盖了传输的间 界限就有错位。 隙，其封锁传输的作用可以有效地屏蔽掉大部分干扰信 本文介绍一种在AVR单片机SPI主从式通信中较彻 号。而且，即使在传输中已经发生了从机的字节错位， 底消除字节错位的设计方法。其思想是：通过联络信号 也会因该脉冲使从机的SPI复位而消除。 实现群同步，而联络信号可以直接利用AVR的SS引脚。 从机方在开始一个数据组的传输前，需要查询SS引 脚的电位。在该脉冲前沿出现之后，主机开始新的传输 1 AVR的SS引脚 之前，重新设置控制寄存器SPCR，并给SPDR写好准备 AVR单片机SPI通信接口有四个引脚： 在传输开始时传给主机的数据。 ◆MOSI主机用作数据输出，从机用作数据输入； 3 实例程序 ◆MISO主机用作数据输入，从机用作数据输出； ◆SCK 同步时钟信号； 本例是一个工控设备中的两个模块：主控模块和监 ◆SS 从机选择。 视模块。二者的CPU都采用AVR的AT90S8515单片机。 作主机用时，SS引脚可以设成输出方式，这样该引 它们之间靠SPI通信，MOSI（PB5）、MISO（PB6）、 脚可以作为普通并行口的一位 （在下文的例中，就是 SCK（PB7）、SS（PB4）四个引脚对应相连。主控模块 PB4）而不影响SPI的工作。 定时给监视模块发送8个字节1组的数据。监视模块负 如果将SS引脚设成输入方式，作主机用时必须接1 责数据显示、与上位机通信等等；同时，将监视模块板 电位；若输入了0电位，就会将该芯片强行改为从机。 上的按钮信息去抖动处理后传给主控模块，与主控送来 SPI的控制寄存器SPCR中的MSTR位 （主从选择位，1 的每组数据中的第1个字节同时传送。 主0从）可以由软件设定；但硬件将该芯片强行改为从 在第一组传输开始前以及各组传输之间，SS线上都 机时，也会自动修改MSTR位。 有一个如上所述的正脉冲，作为联络信号。