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avr - 当接收时钟和从机选择作为输入时，尝试通过 SPI 作为从机发送 10 位数据（带缓冲模式）

问题描述

我正在尝试模拟来自 10 位 AEAT-6010 旋转编码器的数据，并将其发送到 ATtiny3217 上 SPI 协议的 MISO 引脚上。ATtiny 充当从机，接收 CLK 和 SS 信号作为输入，通过输出数据（编码器值）来响应。编码器按照SSI协议发送数据，如下图：

编码器时序特性

当尝试在 ATtiny 上发送 8 位 SPI 协议的 10 位时，就会出现问题。SPI 协议的主控芯片是 TMS320F2808 芯片，我从它接收 11 个时钟脉冲和 SS 信号。测得的信号和数据如下图所示：

示波器测量

这里我尝试发送的数据0b10只是为了测试。我可以在 MISO 线上看到正确的数据，但信号中间有三个额外的 1。这是在 ATtinyBUFEN=1的BUFWR=1SPI 设置中，如下面的配置所示（没有缓冲模式，三个 1 出现在最后 3 位上，并且第一位（MSB）被读取为 1）：

int8_t SPI_0_init()
{

    SPI0.CTRLA = 0 << SPI_CLK2X_bp    /* Enable Double Speed: disabled */
                 | 0 << SPI_DORD_bp   /* Data Order Setting: enabled */
                 | 1 << SPI_ENABLE_bp /* Enable Module: enabled */
                 | 0 << SPI_MASTER_bp /* SPI module in slave mode */
                 | SPI_PRESC_DIV4_gc; /* System Clock / 4 */

    SPI0.CTRLB = 1 << SPI_BUFEN_bp   /* Buffer Mode Enable: enabled */
                 | 1 << SPI_BUFWR_bp /* Buffer Write Mode: enabled */
                 | SPI_MODE_0_gc     /* SPI Mode 1 */
                 | 0 << SPI_SSD_bp;  /* Slave Select Disable: disabled */

    SPI0.INTCTRL = 0 << SPI_DREIE_bp    /* Data Register Empty Interrupt Enable: enabled */
                   | 1 << SPI_IE_bp     /* Interrupt Enable: enabled */
                   | 0 << SPI_RXCIE_bp  /* Receive Complete Interrupt Enable: disabled */
                   | 0 << SPI_SSIE_bp   /* Slave Select Trigger Interrupt Enable: disabled */
                   | 0 << SPI_TXCIE_bp; /* Transfer Complete Interrupt Enable: disabled */

    return 0;
}

我已经确认 TMS320F2808 的 SPI 模块和 ATtiny 的数据是相同的（在时钟下降沿读取）。关于 SPI 的缓冲区如何工作或 SPI 的中断，我是否遗漏了什么？当启用不同的中断（除了清除标志）时，我不确定在 ISR 中要做什么。这是我的主要功能（ISR 暂时为空）：

int main(void)
{
    /* Initializes MCU, drivers and middleware */
    atmel_start_init();

    sei(); // Enable global interrupts

    /* Replace with your application code */
    while (1) {

        SPI_transmit(enc_data_L);

}

其中SPI_transmit()如下：

void SPI_transmit(uint16_t enc_data)
{
    // Then start the transmission by assigning the data to the SPI data register
    SPI0.DATA = enc_data;
    //SPI0.DATA = enc_data_H;

    // Now wait for the data transmission to complete by periodically checking the SPI status register
    //the SPI_IF is the only interrupt flag with a function in non-buffered mode.
    while(!(SPI0.INTFLAGS & (SPI_RXCIF_bm)));
    SPI0.DATA; //Dummy read to clear flag
}

我也尝试过按照这里的建议拆分 16 位数据，但问题仍然存在于 8 位数据中。希望这是足够的背景信息。我很感谢任何想法！

标签： avrspiavr-gccencoderattiny

解决方案

在SPI_transmit写入缓冲区后，您正在等待传输完成。之后，输入缓冲区被完全传输，现在是空的。

  while(!(SPI0.INTFLAGS & (SPI_RXCIF_bm))); // waits until data is transmitted

RXCIF当接收缓冲区中有数据时置位，即输出缓冲区的传输也完成。因此，当主机发送下一个字节时，输出缓冲区中还没有新数据要发送。可能 SPI 模块只是重复传输前一个字节。

因此，不要等待 RXCIF 标志，而是等待 DREIF 标志，当传输缓冲区为空并准备好接收下一个字节时，该标志将被设置。您可以忽略传入的数据，因为无论如何您都不会使用它

void SPI_transmit(uint16_t enc_data)
{
    // Wait until buffer is ready to get the next data byte
    while(!(SPI0.INTFLAGS & (SPI_DREIF_bm))); 

    // Then start the transmission by assigning the data to the SPI data register
    SPI0.DATA = enc_data;

    // Don't care about read buffer
}

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