总线接口产生SPI信号综述

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随着汽车排放法规日益苛刻，对汽车传感器的精度要求越来越高，对执行器的控制也是越来越精确，这就要求汽车ECU处理器具有更高的通讯能力。当前高压共轨柴油机的喷油电磁阀的控制方式开始突破以往的PWM控制方式，开始采用SPI的控制方式。PWM控制方式的波形复杂，控制程序也较复杂，而且其控制灵敏性相对较差；SPI控制方式以数据帧的形式输出，控制程序比较简单，而且输出数据可任意定义，控制灵活性较大J。SPI：SerialPeripheralInterface(串行外围设备接口)是一种高速、全双工、同步的通讯总线，在芯片的管脚上只占用4个管脚，节约了芯片的管脚，同时也为PCB布局节省了空间J。正是由于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通讯协议，如：飞思卡尔公司生产的MC68HCXX系列处理器及英飞凌公司生产的TriCore系列处理器。SPI信号快速简便，不仅越来越多地应用于通讯领域J，也越来越多地应用于功率驱动领域，如：发动机喷油器驱动。SPI能输出比PWM控制方式更为精细、准确的控制信号，从而实现喷油量的精确控制。此外，SPI具有控制反馈，可实时反馈当前控制状态。所以一些喷油器智能驱动芯片也开始集成这种通讯协议接口，如：飞思卡尔公司生产的MC333885及英飞凌公司生产的TLE62XX系列。

1MSC下行内核结构及工作原理

1．1TC1796简介

英飞凌公司生产的TriCore系列中的TC1796是一款专门针对汽车应用而设计的功能强大的处理器芯片。TC1796中集成了一个MSC(微秒总线接口)模块]。该模块专门为驱动外围功率设备而设计。该模块的数据信息和控制信息通过高速同步串行下行通道与外围功率设备通讯，MSC中内置了SPI的所有引脚，同时做了些扩展，具有四个片选通道，而且具有N型与P型输出通道。

1．2下行通道结构

MSC内核分下行通道与上行通道，这里主要介绍下行通道。下行通道由32位移位寄存器、下行通道控制模块、lfO控制模块，下行数据寄存器DD、下行控制寄存器DC以及两个多路复用器组成。下行通道模块结构如图1所示。

1．3下行通道工作原理

在下行通道控制模块的控制下，将32位移位寄存器内存放的值通过s0端输出。32位移位寄存器中存放的值主要有以下四个来源：

(1)由TC1796内部GPTA(局部定时器阵列)模块产生，经ALTIN输入；

(2)同样由TC1796内部GPTA模块产生，经ALTIN反相后输入；

(3)由MSC内部的下行数据寄存器DD产生；

(4)由MSC内部的下行控制寄存器DC产生。

2下行控制

32位移位寄存器分为SRH与SRL两部分，所以下行控制SRH与SRL也分为两部分。由于SRH与SRL相似，这里以SRL控制为例进行讲述。MSC下行控制是通过三个控制寄存器(DSC．CP，DSDSL．SLx，ESR．ENLx)与一个控制信号(EMGSTOPMSC)实现的，将上述的四种数据来源载入到32位移位寄存器。控制情况如表1所示。

3下行帧定义

下行命令帧：一个完整的命令帧包括两部分，主动周期与被动周期。主动周期由SRL主动周期与SRL主动周期组成，SRL与SRH周期内传送的数据位数由寄存器DSC．NBC定义。下行数据帧：一个完整的数据帧包括主动周期和被动周期。主动周期由SRL周期和SRL周期组成，SRL周期的数据位长度由寄存器DSC．NBBL定义，SRH周期的数据位长度由寄存器DSC．NDBH定义。被动周期数据长度由寄存器DSC．PPD定义。