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陕西快乐十分每天推荐:MC68332與AT93C46的SPI接口時序問題

更新日期:2007-12-19  作者:  來源:光學精密機械網(www.uvcfk.com)收集整理

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來源:單片機嵌入式系統應用 作者:杜剛強 姜惠蘭


引 言
在微機自動化設計中,隨著總線速度越來越塊,芯片的上升/下降沿越來越陡,時序問題變得越來越突出。時序問題在設計中是至關重要的,尤其是隨著時鐘頻率的提高,留給數據傳輸的有效讀寫窗n越來越小,要想在很短的時間內,使數據信號從驅動端完整地傳送到接收端,就必須進行精確的時序計算和分析。同時,時序與信號的完整性也是密不可分的,良好的信號質量是確保時序穩定的關鍵。由于反射、串擾造成的信號質量問題,都很町能帶來時序的偏移和紊亂,導致時序余量不夠。

1 MC68332與AT93C46的SPI接口
MC68332與串行存儲器AT93C46的硬件接口比較簡單,如圖1所示。其中,MC68332的CS、CLK(和MOSI腳為SPI輸出;MISO腳為SPI輸入。



2 時序問題提出
在調試過程中出現批次不同的AT93C46,讀數據都能正確進行。但寫數據時,有的批次寫正確,有的則出現錯誤。下面分析MC68332與AT93C46 SPI接口的寫時序圖(如圖2所示)及參數(見表1)。



圖2中,tDIS為數據建立時間,AT93C46數據手冊要求其最小值為10Ons;tDIH為數據保持時間,要求其最小值為100 ns。



MC68332手冊中,tDIS最小值為5Ons,tDIH最小值為50ns。
可見tDIS數據建立時間不夠,也就是說在MC68332寫出的數據還沒有穩定的情況下,SK時鐘的上升沿已經來到。這時,AT93C46會將不穩定的數據進行鎖存。這樣,大部分情況下鎖存的數據是錯的。



3 時序問題解決
時序余量不夠一般有兩方面原因:一是系統本身各芯片時序參數不匹配;二是信號完整性差,導致時序余量減少。為解決數據建立時間不夠的問題,將MC68332的SPI接口的MISO數據入,MOSI數據出,CLK時鐘信號接入EPLD中進行時序調整。將CLK信號的上升沿向后平移,下降沿向前平移,使得建立和保持時間都加長。在EPLD中調整建立和保持時間后,任何批次的AT93C46都能正確讀/寫。圖3和圖4分別是時序調整前后示波器的波形圖。



結語
在微機自動化系統的設計中,應將充足的時序余量設計作為重中之重,這樣才能保證系統穩定、可靠地運行,且不必因芯片速度變快而更改設計。

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