基于MAX194在ARM單片機系統中的設計

2 LPC2104芯片簡介
LPC2104 包含一個支持仿真的ARM7TDMI-S CPU、與片內存儲器控制器進行接口的ARM7局部總線、與中斷控制器接口的AMBA高性能總線(AHB)以及用于連接片內外設的VLSI外設總線VPB與ARM7 高級外設總線相兼容的超集。主要特點有：128 K 片內Flash 程序存儲器帶ISP 和IAP 功能；Flash 編程時間1 ms；可編程512字節；扇區擦除和整片擦除只需400 ms；16 K 靜態RAM；向量中斷控制器；仿真跟蹤模塊支持實時跟蹤；標準ARM 測試/調試接口兼容現有工具；雙UART的其中一個帶有完全的調制解調器接口；高速I2C 串行接口400 kB/s；SPI 串行接口；兩個定時器分別具有4 路捕獲／比較通道；多達6 路輸出的PWM 單元；實時時鐘；看門狗定時器；通用I/O 口；CPU 操作頻率可達60 MHz。
3 MAX194與LPC2104接口設計
3．1 硬件接口
MAX194和LPC2104都帶有標準的SPI接口，可以非常方便地實現它們的硬件和軟件接口。其硬件接口如圖2所示。SPI 是一個全雙工的串行接口，它被設計成用于處理在一個給定總線上多個互連的主機和從機。在一定數據傳輸過程中，接口上只能有一個主機和一個從機通信。在一次數據傳輸中，主機總是向從機發送一個字節數據，而從機也總是向主機發送一個字節數據。
在該系統中，LPC2104設置為主機，MAX194設置為從機主機操作。
3．1 軟件實現
軟件的流程圖如圖4所示。主要分為三大部分。

1、SPI配置部分：首先，配置LPC2104的SPI引腳模塊；隨后，設置SPI_SPCCR和SPI_SPCR，并將LPC2104的SPI模塊設置為主模式，MSB(最高位)先傳輸，禁止SPI中斷，SPI接口速率為1 MHz，CPOL=0、CPHA=0在SCLK下降沿觸發。
2、MAX194轉換部分：通過向MAX194的CONV引腳發低脈沖啟動A/D轉換，轉換開始后MAX194的EOC引腳變為高電平，可通過檢測EOC引腳是否變為低電平來判斷A/D轉換的完成。
3、MAX194數據讀取部分：首先置低MAX194的CS片選引腳，將無效數據0XFF送至SPI_SPDR以啟動SPI總線，通過判SPIF位的置位來判斷SPI總線傳輸是否完成，讀取SPI_SPDR后，獲得A/D轉換結果的第一個字節(BIT13-BIT6)并調整數據；將無效數據0XFF再送至SPI_SPDR，然后再啟動SPI總線，仍通過判SPIF位的置位來判斷SPI總線傳輸的完成情況，讀取SPI_SPDR后，獲得A/D轉換結果的第二個字節(BIT13-BIT6)并調整數據，最后將MAX194 的14位A/D轉換數據存儲在16位無符號變量rcv_data中。
#include “LPC2104.H”// 調用LPC2104寄存器頭文件
#define MAX194_CS 0x00000100 // P0.8口為MAX194的片選和信號
#define MAX194_EOC 0x00000100 // P0.9口為MAX194的轉換結束信號
#define MAX194_UP 0x00000400 //P0.10口為MAX194的三態選擇信號
#define MAX194_CONV 0x00000800 //P0.10口為MAX194的轉換啟動信號
int main（void）
{ uint16 rcv_data; //存儲A/D 轉換后的14位數據的變量
PINSEL0 = 0x00005500; //設置SPI管腳連接
PINSEL1 = 0x00000000;
IODIR = MAX194_CS｜MAX194_UP|MAX194_CONV;// 設置P0.8,P0.10,P0.11為輸出
……
MSpiIni( ); // 初始化SPI接口
MSendData(0xFF,rcv_data); // 進行A/D轉換病讀取數據
……
}