翻译资料1——SPI的访问

串行外围接口SPI的访问

作者：Siri Namtvedt 关键字：

• CC1100 • CC1101 • CC1150 • CC2500 • CC2550 • SPI

•复位

•突发访问•命令滤波

1 简介

本设计说明的目的是让我们了解该如何配置SPI接口使其能够与CC1100/CC1101/CC1150/CC2500/CC2550连接，并且告诉我们要如何理解状态字节，以及复位开关在SPI接口上是怎么实现的，另外也描述了我们可以使用的不同SPI接口的访问（读/写,单址访问/突发访问以及命令滤波）。

目录

1简介 (1)

2缩写词 (3)

3SPI接口 (3)

3.1SPI接口配置 (3)

3.2 SPI接口的时间要求 (4)

3.3 SPI的访问 (4)

3.4单字节访问 (5)

3.5突发访问 (5)

3.6命令滤波 (5)

4芯片的状态字节 (7)

5复位 (9)

6总说明 (10)

2 缩写词

MCU 微控制器单元

SPI 串行外围接口

3 SPI接口

CC1100/CC1101/CC1150/CC2500/CC2550的接口配置为一个简单的4线SPI兼容接口(SI, SO, SCLK和CSn)，在这里无线电受到MCU的控制。这个接口也可以同时用作写或读缓存数据。在SPI接口上传输的所有地址和数据都要在最重要的位上先进行。

图1 4-线SPI接口

3.1SPI接口配置

配置时要注意连接MCU的SPI接口必须在主模式下操作。配置时钟相位时要确保数据的中心在SCLK周期的第一个正边缘处，在选择极性时要确保SCLK在静止状态时为低电平。

图2 SPI接口的时钟相位和极性

3.2SPI接口的时间要求

关于SPI接口的时间要求，详情请查看芯片数据表。值得注意的是最大SCLK频率(fsclk)是如何改变的，这主要取决于SPI接口的使用情况。SPI时钟运行的最大频率是10 MHz，在地址字节和数据字节（单字节）之间、地址和数据之间或者每一个数据字节之间（突发访问）的最小延迟是100ns。如图3所示。

图3 f SCLK = 10 MHz Max

如果各字节之间没有延迟，那么单通道的最大时钟速度是9MHz（图4），突发访问为6.5MHz（图5）。

3.3SPI的访问

芯片上有47个配置寄存器（地址0000至地址0x2E）。寄存器的读写操作由头地址的R/W 位控制，而burst突发访问位控制访问方式为单字节还是突发访问。

图6 头地址

当CSn变低，我们总是要等到MISO(CHIP_RDYn)变为低电平之后再进行头地址的写操作。CHIP_RDYn信号表明晶体正在运行，调节数字供给电压是稳定的。只要芯片不是在SLEEP或XOFF状态或者一个SRES闪光灯发出命令的情况下，SO引脚总是在CSn变成低电平之后也迅速变为低电平。

图7

图7显示了电磁波从IDLE (1)静止状态转变为SLEEP休眠状态(SPWD)，接着通过发射一个TX滤波(STX) (2)使其在休眠状态后被唤醒的工作过程。当CSn变为低电平时电磁波从休眠状态中唤醒。在CSn首次变为低电平时，MISO变为高电平，然后又立即成为低电平，这样就表示芯片已经准备工作了。当CSn第二次变为低电平时，因为电磁波回到了休眠状态，所以MISO又变为高电平。等到电压调节器稳定之后，晶体开始运行，MISO变回低电平，此时可以安全发送TX滤波。

3.4单字节访问

单字节访问寄存器时，突发访问位必须置0。发送地址头以后可以根据R/W位发送或读入一个数据字节。在数据字节之后等待一个新的地址，因此，CSn继续保持低电平。图8表明了数据0x0A是如何首先写入寄存器0x02，然后从同一个寄存器中读出来的。

3.5突发访问

当突发访问位置1时，电磁波会要求一个地址字节和接下来的连续的数据字节，直到CSn 变为高电平，访问终止。

3.6命令滤波

命令滤波是单字节指令，它可以启动一个内部序列（启动RX，进入掉电模式等）。命令滤波和一系列的状态寄存器（地址0x30到地址0x3F）共享地址。这些状态寄存器不能用突发访问模式来访问。如果突发访问位是1，那么访问的就是状态寄存器；如果突发访问位是0，则发送一个命令滤波。一个命令滤波可能在任何其他SPI访问之后，而不需要将CSn拉至高电平。在处理完一个SRES命令滤波之后，当MISO引脚变成低电平时，可以处理下一个命令滤波。命令滤波可以立即被执行，但是当CSn为高电平时SPWD和SXOFF滤波是例外。

当CSn被拉为低电平时，MISO已经变为低电平，表明芯片已经准备好了。SIDLE（离开RX/TX）滤波紧随在一个寄存器写操作和一个无需等待CHIP_RDYn信号的SRES（重启芯片）滤波后。在复位滤波之后，在MISO变为低电平之前需要一些时间才能读寄存器0x00。从这个寄存器读到的数值是0x29（复位之后的默认数值）。

4芯片的状态字节

当在SPI接口上发送头字节、数据字节或命令滤波时，CC1100在SO引脚上发送芯片状

表1 状态字节概要

当写寄存器时，每次一个头字节或者数据字节在MOSI 引脚上传送，一个状态字节都在MISO 引脚上传送。当读寄存器时，每次一个头字节在 MOSI 引脚上传送时，一个状态字节都在MISO引脚上传送。注意状态字节的4LSB（FIFO_BYTES_AVAILABLE）可以为TX FIFO (R/W = 0) or和RX FIFO (R/W = 1)提供信息。

图11 状态字节说明

第一次转移是将0x0A写到寄存器0x02上。因为这是一个写操作，所以当地址头（1）和数据字节（2）都传送时，状态字节在MISO线上传送。状态字节（0x0F）告诉我们，电磁波处于空闲状态，并且TX FIFO (FIFO_BYTES_AVAILABLE = 15)上有15个或以上的自由字节。

第二次转移是从寄存器0x02上进行读操作。因为这是一个读操作，所以仅仅在传送地址头时状态字节才能在MISO线上传送。在MISO线上的下一个字节是寄存器0x02的内容——0x0A。这个状态字节告诉我们电磁波处在空闲状态（STATE = 0），并且在RX FIFO(FIFO_BYTES_AVAILABLE = 0)上没有字节可用。