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DS1868采用雙通道數(shù)字電位器，具有3線（移位寄存器）接口。本應用筆記描述了將DS1868以及達拉斯半導體的3線器件連接至摩托羅拉SPI總線所需的邏輯和固件。

DS1868簡介

DS1868為雙通道數(shù)字電位器，具有3線接口。本應用筆記將介紹如何將達拉斯半導體3線器件與具有SPITM接口的微控制器連接。

比較SPI和3線接口

SPI和3線是不同的串行接口，但它們是兼容的。以下部分介紹這些差異。

串行外設接口（SPI）

SPI 有 4 個信號：SDO、SDI、SCK 和/SS。SDO信號是數(shù)據(jù)輸出，SDI是數(shù)據(jù)輸入，SCK是時鐘，/SS是從選擇。

3線串行接口

3線串行接口有4個信號：DQ、Cout、/RST和CLK。數(shù)據(jù)輸入在DQ信號上，數(shù)據(jù)輸出在Cout信號上，/RST信號使能3線接口，CLK是時鐘。

串行接口	信號名稱	信號描述	總線速度（典型值）	數(shù)據(jù)格式
3線	DQ	數(shù)據(jù)輸入	500kHz 至 5 MHz	LSB 在前，MSB 在后
	庫特	數(shù)據(jù)輸出
	/RST有效	/有效復位
	時鐘	時鐘
SPI	空間數(shù)據(jù)指數(shù)	數(shù)據(jù)輸入	10兆赫	MSB 在前，LSB 在后
	性別歧視條例	數(shù)據(jù)輸出
	/SS有效	/從選擇有效
	SCK	時鐘
注意：在本應用筆記中，不使用/SS（僅在從模式下使用）。

寫入/讀取字節(jié)數(shù)

將數(shù)據(jù)寫入DS1868

微控制器包含一個SPI接口，以8位的倍數(shù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。因此，需要將 7 個額外的位與 17 位數(shù)據(jù)一起發(fā)送，總共 3 個字節(jié)。微控制器首先發(fā)送MSB。當微控制器將數(shù)據(jù)寫入DS1868時，第一個字節(jié)的前7位被推出移位寄存器，b0包含第一個字節(jié)的LSB（見圖1）。

圖1.在寫入過程中移位寄存器，增加 7 位。

從DS1868讀取數(shù)據(jù)

當微控制器從DS1868讀取數(shù)據(jù)時，首先傳輸堆棧選擇位（b0），然后傳輸電位1（b1）的MSB，依此類推（見圖2）。讀取時，額外的 7 位位于第三個字節(jié)中。

圖2.17位移位寄存器。

下面是如何寫入和讀取字節(jié)的示例。在本例中，堆棧選擇位選擇鍋 1。電位器1編程為0Fh，電位器0編程為55h。所選電位器刮水器的值將在 S 上外針。寫入DS1868的三個字節(jié)分別為01h、0Fh和55h。01h 的前導零是另外 7 位。微控制器首先發(fā)送MSB，因此首先發(fā)送前導的7個零。這些前導零從末端掉落，“1”以 b0 結束。底池 1 的前 4 位填充為 0，后 4 位填充 1。電位 0 中的 MSB 將為“0”，其余位在 1 和 0 之間交替。

字節(jié) 0： 00000001b （01h）其他位帶有下劃線。
字節(jié) 1： 00001111b （0Fh）字節(jié) 2： 01010101b （55h）

讀取數(shù)據(jù)時，b0 是第一個輸出位。輸出的 3 個字節(jié)現(xiàn)在將如下所示：

字節(jié) 0： 10000111 （87h）字節(jié) 1： 10101010 （AAh）字節(jié) 2： 10000000 （80h）

其他位帶有下劃線。
另外 7 位現(xiàn)在位于字節(jié) 2 的末尾。

表 2 中提供了更多將寫入數(shù)據(jù)轉換為讀取數(shù)據(jù)的示例。

軟件將寫入的字節(jié)與從DS1868讀取的字節(jié)進行比較（參見附錄）。

寫入 3 個字節(jié)（十六進制）	寫入 3 字節(jié)（二進制）	鍋設置不銹鋼鍋1 鍋0	3 字節(jié)讀?。ㄊM制）	3 字節(jié)讀?。ǘM制）
01h FFh 80h	00000001 11111111 10000000	1 FFh 80h	FFh C0h 00h	11111111 11000000 00000000
01h 80h 80h	00000001 10000000 10000000	1 FFh 80h	C0h 40h 00h	11000000 01000000 00000000
00h 80h 0Fh	00000000 10000000 00001111	0 80h 0Fh	40h 07h 80h	01000000 00000111 10000000

硬件配置

該板的原理圖如圖3所示。

圖3.電路板原理圖。

軟件配置

軟件配置適用于 PIC16F872。

端口設置

TRISx 寄存器將引腳設置為輸入（1）或輸出（0）。PORTA 寄存器將驅動/RST和LED至5V或0V。

TRISA = --1xxx00—RA5/SS設置為輸入。這用于啟用串行端口。RA0 和 RA1 已設置至/RST和LED
的輸出 TRISB = 未使用
TRISC = xx010xxx — 清除 SCK 和 SDO，設置 SDI

/RST引腳需要在發(fā)送/接收數(shù)據(jù)之前設置，然后在交易完成后需要清除。

SPI 設置

SSPSTAT = 01000000 （40h） - 位 SMP = 0，位 CKE = 1

當 SMP = 0 時，在數(shù)據(jù)輸出時間結束時對輸入數(shù)據(jù)進行采樣。

當 CKE = 1 時，當 CKP = 0 時，從活動時鐘狀態(tài)轉換到空閑時鐘狀態(tài)時會發(fā)生傳輸。

SSPSTAT寄存器設置時鐘和數(shù)據(jù)，使其具有正確的時序，以便與DS1868接口。

SSPCON = 00100001 （21h） - 位 SSPEN = 1，位 SSPM3-0 = 0001

SSPEN = 1 啟用串行端口。

SSPM3-0選擇了時鐘頻率。SSPM3-0 = 0001 = Fosc/16 = 20MHz/16 = 1.25MHz

DS1868的最大時鐘速率為10MHz。

法典

附錄包含用于寫入、讀取和比較電位計數(shù)據(jù)的匯編代碼。

除了SPI端口之外，還需要初始化使用的每個端口。電位計也需要初始化為零。然后可以將數(shù)據(jù)寫入電位計。

SPI 時序

使用上述寄存器設置，微控制器產生以下定時信號。

圖4.SPI 時序圖。

SDO上的數(shù)據(jù)傳輸在時鐘的下降沿完成。數(shù)據(jù)在時鐘周期內由SDI接收。以下是接收和發(fā)送的電位計數(shù)據(jù)的圖表。圖5所示為01h、FFh和80h被發(fā)送到SDO線路上的DS1868。SDI包含DS1868發(fā)送回微控制器的數(shù)據(jù)。SDI上的數(shù)據(jù)是FFh，C0h和00h。有關轉換數(shù)據(jù)的詳細信息，請參閱表 2。