基于SPI总线技术的同步422接口设计

作者：时间：2010-11-30 来源：网络收藏

4 转换电路设计

由于RS-422采用的电平与SPI不同，所以必须使用电平转换芯片。这里采用MAXIM公司的MAX3088[10]。这是一款用于RS-422通信的一路高速低功耗电平转换收发芯片，半双工通信，传输速率最大可达10 Mb/s。它有8个引脚：5号引脚为电源引脚，8号引脚为接地引脚，6号(A)、7号(B)是差分信号引脚。其他几个引脚分别为：1(RO)是接收器输出；2()是接收器输出使能，3(DE)是驱动器输出使能，4(DI)是驱动器输入。要使其工作在发送模式，只需将和DE同时置1，此时，若输入DI为1，则输出的A为1，B为0；若DI为0，则A 为0，B为1。它与S3C2450X的连接图如图4所示。

图4中将S3C2450X的SPICLK0和SPIMOSI0引脚分别接到2个MAX3088的DI引脚上，DE和RE接5 V直流电源，A和B为差分信号对输出，C1、C2为旁路电容。由于只使用SPI的发送功能，所以忽略了SPIMISO0引脚。

5 接口电路调试

由于RS-422只是规定了电压标准而无具体实现细节，所以接口的软件调试主要是对S3C2450X的SPI模块进行设置。其具体编程步骤如下：

(1)通过SPI配置寄存器CH_CFG设置数据传输格式。

(2)设置时钟配置寄存器Clk_CFG，决定同步时钟频率。

(3)设置SPI模式寄存器MODE_CFG，包括传送数据的单位以及是否启用DMA模式等。

(4)设置中断使能寄存器，包括是否响应FIFO溢出以及为空时所产生的中断等。

(5)通过设置CH_CFG中的RxChOn和TxChOn打开数据传输通道。

(6)发送数据，检查发送准备好标志（TxFifoRdy＝1），然后写数据到数据发送寄存器TX_DATA。

(7)接收数据，检查接收准备好标志（RxFifoRdy＝1），接着数据接收寄存器RX_DATA自动从读缓冲区读出数据，之后从RX_DATA中读数据。

将S3C2450X产生的SPIMOSI信号传输至驱动芯片MAX3088,用示波器测得转换前后信号的波形如图5所示。

从图5中可以看出转换后的2个差分信号VA和VB之差与转换前的单端信号DI保持了逻辑上的一致，只是由于芯片在信号转换中需要耗时，所以产生了约25 ns的延时。

通过将SPI总线由单端不平衡传输转换为双端平衡传输，解决了SPI信号易受干扰的问题。又由于其同步通信的高效性使得它非常适用于图像传输。另外，如果对传输速率的要求不是太高，则RS-422也可以进行远距离传输，这大大扩展了SPI器件的使用范围。随着技术的发展，以RS-422为代表的双端平衡传输模式将会得到越来越广泛的应用。