实现SPI通信的几种方法详解

PIC单片机为美国微芯公司（Ml-CROChip）公司生产研发，品种极其丰富，各系列片内功能资源各不相同，可以满足用户不同层次的开发要求。它采用哈佛总线结构和精简指令集（RISC）技术，其寻址方式简单、运行速度快、功耗低、驱动能力强等。在MICROCHIP公司PIC系列产品里，有低档、中挡、高挡单片机，且大部分都带有USART、SPI、IIC等总线接口，有的甚至还带有USB和CAN模块。这些特点给开发者带来了很大的方便。

ADS8341是一种比较新的逐次逼近式的16位的A/D转换器件，其需要2.7～5V单电压供电，具有4通道单独输入或2通道差动输入，可以通过一个8位的控制字来选择其输入通道，且转换速率大于100kHz，精度比较高，具有86dB的信噪比，带有串行外围接口（SPI）。其这些特点给数据采集带来了极大的方便。其控制字节如下表所示。

根据上表中的介绍，本文中设置ADS8341的控制命令字为94H，即S置1，控制信号开始，A2A1A0置001，选择通道CHO，SGL/DIF置1，选择单通道输入，PDIPDO置00，选择低功耗模式和工作方式为外部时钟模式。

在本文中外部时钟模式工作，即ND的移位时钟由PIC16F73提供，外部时钟控制A/D转换过程和输入时钟。当ADS8341接收完控制字节的最后一位紧接着的一个时钟周期过后BUSY脚就会被ADS8341拉高，随后转换结果会建立并在后16个时钟周期的下降沿出现在DOUT上，如下图时序图所示在外部时钟模式下的忙状态BUSY保持高电平直到MSB被建立，要消耗一个时钟周期，16位的转换数据完全输出需要16个时钟周期，这样一次数据采样最少需要25个时钟周期。因为PIC16F73单片机连接都用8Bit传送数据，这意味着必须增加一个额外的传送来捕获LSB，这里采用了32个时钟周期来处理这样的要求，每次转换用32个时钟周期，前8个时钟周期用于发送控制字，后24时钟周期将采样结果从ADS8341输出。最后8个时钟周期的第一个时钟周期用来捕获LSB位，剩下的最后7个时钟周期空闲。