无线传感器网络节点模块化的接口电路设计
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当单片机发送数据时，IO总线首先发送地址码，地址锁存译码电路生成数据装载使能片选信号，之后IO总线待发送字节锁存到数据寄存器SPDR，同时Sek时钟发生器产生8个Sek时钟，SPDR移位寄存器在Sek的时钟沿把待发送字节从MOSI顺序移出，同时把MISO引脚数据移入SPDR寄存器，Sek计数器计数到8个Sek时钟后，产生SPIF传输结束标志，单片机读取SPIF标志是否为1，判断一字节时候传输完毕。
(2)软件部分：单片机为主控制器，首先查询从机状态标志位READY是否为1，判断是否可以与从机通信。从机准备就绪时，单片机可装载1字节发送数据，启动CPLD内部SPI接口电路，查询并等待SPI传输结束标志位SPIF为1，完成一字节数据传输，如此重复。图3、图4为主机发送与接收1字节流程图。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/161804.htm
3 试验结果与分析
图5为逻辑分析仪捕获CPLD扩展SPI接口电路读取冲击波模块数据时波形。
bit8：READY信号，从机高电平时主机读取数据；bit9：Sck时钟信号，主机查询READY为高时装载发送字节，并产生8个Sek时钟，启动SPI传输；bit10：MOSI，主机输出端口；bit11：MISO，主机输入端口，Sek上升沿读取数据，连续两个周期读取的数据分别为0x07(000001 11)，0Xb0(10110000)，两周期时间间隔为20．400us，传输速度可达4×105bps，满足系统要求。
4 结束语
为了满足系统测试任务，无线传感器节点采用模块化设计，各功能模块通过SPI接口链接。由于系统功能要求，使一个模块与多个模块链接通信，其接口电路SPI工作在不同的主从机模式，使用单一SPI接口主从切换，势必降低模块间通信速度与灵活性。依据可编程逻辑器件CPLD有其编程灵活、易扩展性，在模块内部扩展专用SPI接口，试验证明SPI接口电路设计，有简化模块间连接、提高通信速度、系统扩展性强，以及提高系统整体性能的特点。
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