SPI控制器及通信方法

摘要

本发明涉及一种SPI控制器，包括内部总线接口模块，寄存器模块，数据转换模块，状态与中断控制模块，发送和接收数据缓存器，还包括有限状态机，用于根据寄存器模块中控制寄存器寄存的SPI传输参数和波特率寄存器寄存的SCLK波特率参数产生SS和SCLK输出。本发明提供的改进型SPI控制器，1）当被配置为主机时，SS输出完全由SPI控制器硬件自动控制，无需软件控制模拟SS输出，2）接收数据缓存器中数据的读取是可选的，减少了不必要的CPU读取接收数据缓存器操作，上述两点大大减少CPU操作SPI控制器时所需的软件控制，从而提高CPU的使用率。

主权项

一种SPI控制器，包括内部总线接口模块，用于经内部总线实现CPU操作SPI控制器；寄存器模块，接收通过内部总线接口模块传输的CPU对SPI控制器的配置；数据转换模块，用于输出数据并串转换和输入数据串并转换；状态与中断控制模块，用于报告SPI控制器的状态和产生中断，其特征在于，还包括有限状态机，用于根据寄存器模块中控制寄存器寄存的SPI传输参数和波特率寄存器寄存的SCLK波特率参数产生SS输出电平和SCLK输出；发送数据缓存器和接收数据缓存器，分别用于缓存待传输和接收到的数据；所述有限状态机包括空闲、开始、传输和结束四个状态；SPI控制器控制SS管脚工作过程为：当CPU配置SPI控制器为从机时，SPI控制器硬件自动配置SS管脚为输入，并连接到外部的SPI主机的SS输出电平，此状态下只有当SS输入电平为低电平时，SPI控制器才与外部的SPI主机进行通信；当CPU配置SPI控制器为主机时，判断SPI主机系统类型，若为单SPI主机系统，不需检测MODF信号，CPU配置SPI控制器不使能MODF信号，SPI控制器硬件自动配置SS管脚为输出，SS输出电平由SPI控制器根据SPI传输参数硬件控制；若为多SPI主机系统，需检测MODF信号，CPU配置SPI控制器使能MODF信号，SPI控制器硬件自动配置SS管脚为输入，SPI控制器检测SS输入，如果SS输入电平为低电平，则有其他的SPI主机正在操作SPI总线，SPI控制器硬件自动配置为从机，并向CPU报告MODF信号；如果SS输入电平为高电平，则没有其他的SPI主机在操作SPI总线，SPI控制器工作在主机模式，之后CPU配置SPI控制器不使能MODF信号，SPI控制器硬件自动配置SS管脚为输出，SS输出电平由SPI控制器根据SPI传输参数硬件控制。