總線接口產生SPI信號綜述

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隨著汽車排放法規(guī)日益苛刻，對汽車傳感器的精度要求越來越高，對執(zhí)行器的控制也是越來越精確，這就要求汽車ECU處理器具有更高的通訊能力。當前高壓共軌柴油機的噴油電磁閥的控制方式開始突破以往的PWM控制方式，開始采用SPI的控制方式。PWM控制方式的波形復雜，控制程序也較復雜，而且其控制靈敏性相對較差；SPI控制方式以數據幀的形式輸出，控制程序比較簡單，而且輸出數據可任意定義，控制靈活性較大J。SPI：SerialPeripheralInterface(串行外圍設備接口)是一種高速、全雙工、同步的通訊總線，在芯片的管腳上只占用4個管腳，節(jié)約了芯片的管腳，同時也為PCB布局節(jié)省了空間J。正是由于這種簡單易用的特性，現在越來越多的芯片集成了這種通訊協(xié)議，如：飛思卡爾公司生產的MC68HCXX系列處理器及英飛凌公司生產的TriCore系列處理器。SPI信號快速簡便，不僅越來越多地應用于通訊領域J，也越來越多地應用于功率驅動領域，如：發(fā)動機噴油器驅動。SPI能輸出比PWM控制方式更為精細、準確的控制信號，從而實現噴油量的精確控制。此外，SPI具有控制反饋，可實時反饋當前控制狀態(tài)。所以一些噴油器智能驅動芯片也開始集成這種通訊協(xié)議接口，如：飛思卡爾公司生產的MC333885及英飛凌公司生產的TLE62XX系列。

1MSC下行內核結構及工作原理

1．1TC1796簡介

英飛凌公司生產的TriCore系列中的TC1796是一款專門針對汽車應用而設計的功能強大的處理器芯片。TC1796中集成了一個MSC(微秒總線接口)模塊]。該模塊專門為驅動外圍功率設備而設計。該模塊的數據信息和控制信息通過高速同步串行下行通道與外圍功率設備通訊，MSC中內置了SPI的所有引腳，同時做了些擴展，具有四個片選通道，而且具有N型與P型輸出通道。

1．2下行通道結構

MSC內核分下行通道與上行通道，這里主要介紹下行通道。下行通道由32位移位寄存器、下行通道控制模塊、lfO控制模塊，下行數據寄存器DD、下行控制寄存器DC以及兩個多路復用器組成。下行通道模塊結構如圖1所示。

1．3下行通道工作原理

在下行通道控制模塊的控制下，將32位移位寄存器內存放的值通過s0端輸出。32位移位寄存器中存放的值主要有以下四個來源：

(1)由TC1796內部GPTA(局部定時器陣列)模塊產生，經ALTIN輸入；

(2)同樣由TC1796內部GPTA模塊產生，經ALTIN反相后輸入；

(3)由MSC內部的下行數據寄存器DD產生；

(4)由MSC內部的下行控制寄存器DC產生。

2下行控制

32位移位寄存器分為SRH與SRL兩部分，所以下行控制SRH與SRL也分為兩部分。由于SRH與SRL相似，這里以SRL控制為例進行講述。MSC下行控制是通過三個控制寄存器(DSC．CP，DSDSL．SLx，ESR．ENLx)與一個控制信號(EMGSTOPMSC)實現的，將上述的四種數據來源載入到32位移位寄存器。控制情況如表1所示。

3下行幀定義

下行命令幀：一個完整的命令幀包括兩部分，主動周期與被動周期。主動周期由SRL主動周期與SRL主動周期組成，SRL與SRH周期內傳送的數據位數由寄存器DSC．NBC定義。下行數據幀：一個完整的數據幀包括主動周期和被動周期。主動周期由SRL周期和SRL周期組成，SRL周期的數據位長度由寄存器DSC．NBBL定義，SRH周期的數據位長度由寄存器DSC．NDBH定義。被動周期數據長度由寄存器DSC．PPD定義。