基于SM32的SPI總線擴展EEPROM設計與實現

　　0 引言

　　EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory電可擦可編程只讀存儲器)，是一種掉電后數據不丟失的存儲芯片.在實際應用中，為了保持程序能夠統一，又必須在程序中使用不同的參數，可以使用EEPROM進行擴展存儲，將需要使用的數據存儲在EEPROM中.當系統上電開始工作時，首先從EEPROM中讀取參數，然后執行應用.本文采用了ATMEL公司的EEPROM存儲器AT25010及TI公司推出的2000系列DSP TMS320F2812,很好地實現了數據的擦寫和存儲.AT25010采用了標準的SPI總線接口，所以與DSP經過簡潔的設計連接后即可實現硬件連接.

　　1.AT25010介紹

　　AT25010是ATMEL公司推出的串行外設接口可擦寫存儲器，具有1KB(128*8)字節容量和掉電后數據保持功能，主要用于低電壓和低功耗應用中.

　　2.TMS320F2812的SPI接口介紹

　　TMS320F2812是TI公司推出的32位的定點DSP,主要應用于控制領域.DSP主頻可以通過軟件進行設置，最高可以達到150MHz,內部集成了豐富的資源，可以大大簡化外圍電路的設計.

　　TMS320F2812的串行外設接口(SPI)是一個高速同步的串行輸入/輸出口，通信速率和通信數據長度都是可編程的，通常用于DSP處理器和外部外設以及其他處理器之間進行通信.

　　SPI接口有一個16級的接收和傳輸FIFO,可以減少工作時CPU的開銷.

　　3.硬件設計

　　為了使D S P能夠從E E P R O M中正確寫入和讀出數據， 需要對硬件進行正確的設置.

　　TMS320F2812處理器SPI模塊有4個外部引腳，分別是SPI從輸出/主輸入引腳SPISOMI.SPI從輸入/主輸出引腳SPISIMO.SPI從發送使能引腳SPISTE.SPI串行時鐘引腳SPICLK.AT25010與TMS320F2812的硬件接口電路如圖1示所.圖1中將DSP的SPISTE引腳與AT25010的片選信號引腳CS相連，使DSP能控制是否選通芯片;DSP的SPISOMI引腳與A T 2 5 0 1 0的數據輸出引腳S O相連，接收AT25010發送的數據;DSP的SPISIMO引腳與AT25010的數據輸出引腳SI相連，向AT25010發送數據;DSP的SPICLK引腳與AT25010的串行時鐘引腳SCK相連，向AT25010提供時鐘信號，使其能夠與DSP保持同步.AT25010芯片寫保護引腳WP(Write Protect)控制是否能夠對其寫入數據.當將此引腳置高電平時，DSP可以對AT25010芯片寫入或者讀取數據;當將此引腳置低電平時，DSP只能對AT25010芯片進行讀取數據的操作，而不能對其寫入數據.電路設計時將AT25010的WP引腳通過電阻拉高.

　　4.軟件設計

　　在D S P開始對A T 2 5 0 1 0進行數據寫入和讀取之前， 按照設計要求進行初始化.對TMS320F2812的設置：首先關閉可屏蔽中斷，設置中斷屏蔽寄存器，開啟系統SPI時鐘使能，允許SPI串行外設接口正常工作.其次，DSP采用發送數據的方式對AT25010進行初始化，當DSP需要對AT25010寫入數據時，向AT25010發送寫入控制指令，并控制時鐘同步信號和片選使能信號，向指定的地址寫入數據;當DSP需要對AT25010讀取數據時，向AT25010發送讀取數據的控制指令，從指定地址中讀取數據.

　　4.1 SPI初始化

　　初始化SPI模塊，需要打開系統的SPI使能寄存器，設置SPI的波特率，配置SPI數據發送模塊寄存器.數據接收模塊寄存器.狀態控制寄存器和FIFO寄存器，滿足正常系統工作要求.

　　4.2 AT25010設置

　　當DSP需要讀取AT25010指定地址的數據時，必須按照以下順序.在片選引腳CS拉低選中AT25010芯片后，“讀指令”必須首先發送至AT25010,然后發送地址數據.如果DSP讀取數據完畢，片選引腳CS拉高為高電平.

　　當DSP當DSP需要向AT25010指定地址寫入數據時，也必須按照一定的順序執行.首先必須確認寫保護引腳WP是高電平，然后確認被寫入的地址沒有被鎖定.寫入數據時，DSP首先向AT20501發送寫使能信號WREN.然后才能執行寫操作.在片選引腳CS拉低選中AT25010芯片后，8位的地址和8位的數據分別被DSP發送到AT25010芯片，對指定地址寫入數據.對AT25010芯片設置后，可以進行頁寫入，可一次寫入大量數據，節省系統資源.