有关DSP2812与SPI接口DA芯片的通信（AD5640，AD5682）

使用DSP2812控制SPI接口DA芯片总结：

本文只针对SPI接口的DA芯片，通常用到的DA芯片有精度位16位/14位/12位的。我在这次过程中用到的都是14位的，刚开始使用的是AD5640的DA芯片，其精度为14位，移位寄存器为16位，前2位是工作模式位（一般选正常工作模式就行），后14位是数据，刚刚好，DSP2812的数据输出寄存器（SPITXBUF）也是16位，只需要设置SPICCR寄存器数据位为16位即可，由于AD5640是要求下降沿数据输入，因此DSP2812配置为上升沿输出，具体看SPI接口时序图。在配置完数据输出字符长度和极性（DSP数据上升沿输出，下降沿输入），接下来再配置DSP为主模式，设置时钟相位（选正常的SPI时钟），配置波特率（根据DSP低速外设时钟设置，AD5640可达30MHz），复位SPI模块，设置为自由运行模式，这样，DSP2812与AD5640的SPI接口已配置完毕，接下来对AD5640的操作就很简单了，只需要通过SPITXBUF发送数据就可以，相关源代码如下：

#include "DSP281x_Device.h"
#include "DSP281x_Examples.h"   
#include "math.h"

void InitSpii(void); //SPI初始化

extern Uint16 RamfuncsLoadStart;
extern Uint16 RamfuncsLoadEnd;
extern Uint16 RamfuncsRunStart;

int main(void) {

InitSysCtrl();  //初始化系统控制寄存器、Pll、看门狗和时钟

 MemCopy(&RamfuncsLoadStart, &RamfuncsLoadEnd, &RamfuncsRunStart);
 InitFlash();

 InitGpio();        //GPIO初始化

 DINT; //禁止和清除所有CPU中断向量表
 InitPieCtrl();//初始化PIE控制寄存器
 IER = 0x0000;//禁止CPU中断
 IFR = 0x0000;//清除CPU中断标志
 InitPieVectTable();//初始化中断向量表

 InitPeripherals();         //模块初始化

EINT;          // Enable Global interrupt INTM   //使能所有CPU中断向量表
// ERTM;          // Enable Global realtime interrupt DBGM   使能DEBUG中断
while(1)
{
SpiaRegs.SPITXBUF=6000;  
}

void InitSpii(void)
{
//AD5640

// Initialize SPIA:
SpiaRegs.SPICCR.all=0x004F;//复位、下降沿有效、16位数据
SpiaRegs.SPICTL.all=0x0006;//主模式、使能发送、禁止中断
SpiaRegs.SPIBRR=0x007E;         //SPICLK
SpiaRegs.SPICCR.all=0x008F;     //退出复位、SPI CHAR 16bit
SpiaRegs.SPIPRI.bit.FREE=1;     //设置为自由运行模式

// Initialize SPIA-FIFO:
SpiaRegs.SPIFFTX.all=0xE040;
SpiaRegs.SPIFFRX.all=0x205F;
SpiaRegs.SPIFFCT.all=0x0000;

SpiaRegs.SPITXBUF=4800;        


//
}

///

在我实现了DSP与AD5640的通信以后，一切使用都很正常，可是在生产过程中，硬件工程师这边总是反馈到这个芯片不正常工作，后来注意到这个芯片的焊接温度不是很高，小批量生产都是生产人员焊接的，没有注意到这一点，硬件工程师提出更换DA芯片，在供应商的推荐下，选择了后面要说到的AD5682R这款芯片，说是封装一样，精度一样，可以替换。后来就换了，后来发现通信不对，我查看了数据手册，原来它的移位寄存器是24位，分控制命令和数据输入命令。

上面这张表就是介绍它的命令：

命令一：无任何操作；

命令二：将数据写入输入寄存器；

命令三：将输入寄存器中的数据跟新到DAC寄存器，也就是让其生效，实现数模转换；

命令四：将数据写入到输入寄存器的同时跟新到DAC寄存器，同时完成命令二和命令三的操作；

命令五：写控制寄存器，配置寄存器的相关参数；

命令六：读回输入寄存器的值；

一般操作，只使用命令四和命令五，在SPI接口初始化完成后，在进入大循环之前，使用命令五完成DA5682R的相关参数的配置，在大循环里只需要用到命令四实现DA转换。命令二，命令三，命令四中，高四位是命令位，接着的14位是数据位，后面的低六位是无效位。命令五的高四位是命令位，接着六位是配置控制寄存器位，后面的低14位全为0。使用过程严格按照数据格式使用。

上面这张表就是命令五，即配置控制寄存器的配置位，需要根据自己的实际使用情况来配置。下面介绍这些位的配置：

Reset:

这个复位位在使用发送数据前，复位一次，置1复位DA，复位后自动清0；

工作模式选择：

一般选择正常工作模式，后面几种都是设置为掉电模式，一般在考虑到功耗的时候会用到。

REF设置：

即参考电压设置，置0，是默认的，选择为内部参考；

置1，设置外部参考电压；

Gain：

gain的设置，是选择输出电压的范围，置0，是默认的，输出电压是以参考电压为准，（0V—VREF）；

置1，输出电压是0V-2*VREF；

DCEN：

设置此位为0，就是在输入的数据写满移位寄存器，即24位就进行处理；

置该位为1，就可以输入任意长度的数据，但是只去最后的24位，丢掉高位；

经过以上的配置，即完成了控制寄存器的配置，发送数据使用命令四即可。

由于AD5682R的移位寄存器是24位，而2812可以设置发送的数据位为1-16位；（1）因此可以设置为16位数据位，但是要将DCEN设置为1。连续输入两次，要将有效位放在低24位。（2）可以将设置位12位数据位，连续输入二次，也不需要DCEN置1,；（3）可以将数据位设为8位，连续输入三次；怎么方便怎么来；

我使用的命令如下：

控制命令：0x480000；//命令五，配置控制寄存器，复位，其他全置0；

数据命令：0x312c00；//命令四，4位命令位后的14位为数据，低6位无效；

//

那么问题来了，在我将数据位设置为8位，连续发三次，或者数据位设置为12位，连续发两次，通信都不正常，很郁闷，又看了手册，SPI接口的极性，相位，波特率都没问题，还是不行。

我在程序里是这么写的：

配置为12位：

控制：SpiaRegs.SPITXBUF = 0x480;

 SpiaRegs.SPITXBUF = 0x000;

数据输入：假设数据为12c0

SpiaRegs.SPITXBUF = 0x312;

SpiaRegs.SPITXBUF = 0xc00;

配置为8位：

控制：SpiaRegs.SPITXBUF = 0x48;

 SpiaRegs.SPITXBUF = 0x00;

SpiaRegs.SPITXBUF = 0x00;

数据输入：假设数据为12c0

SpiaRegs.SPITXBUF = 0x31;

SpiaRegs.SPITXBUF = 0x2c;

SpiaRegs.SPITXBUF = 0x00;

拿过示波器，四个通道分别检测片选，时钟，输入，输出；

片选正常，时钟正常，输入的数据好像不太对，没有输出；

最后通过示波器发现一个问题，一直忘了，只顾着发送的数据位，忘了SPITXBUF是16位，很关键，SPITXBUF是16位，SPITXBUF是16位，SPITXBUF是16位，重要的事说三遍；

比如：设置为8位数据位：SpiaRegs.SPITXBUF = 0x48;就相当于是SpiaRegs.SPITXBUF = 0x0048;，发过去的是高8位；

设置为12位数据位：SpiaRegs.SPITXBUF = 0x480;就相当于是SpiaRegs.SPITXBUF = 0x0480;，发过去的是高12位；

发过去的和我想要发过去的完全不一样；

这样就很清楚了，设置SPI通信的数据位跟SPITXBUF是两回事，设置数据位为16位，那么SPITXBUF所有位有效；设置数据位为12位，那么SPITXBUF高12位有效；

设置数据位为8位，那么SPITXBUF高8位有效；这样，就找到问题的根源了。

不使用24位移位寄存器发现不了这样的问题。

DSP2812与AD5682R的SPI通信代码如下：

#include "DSP281x_Device.h"
#include "DSP281x_Examples.h"   
#include "math.h"

void InitSpii(void); //SPI初始化
unsigned int Spi_TxReady(void);//SPI发送数据判别
void spiakz(void);//  AD5683R --SPI发送控制指令
void spia_xmit(Uint16 a);//AD5683R -- SPI数据发送

extern Uint16 RamfuncsLoadStart;
extern Uint16 RamfuncsLoadEnd;
extern Uint16 RamfuncsRunStart;

int main(void) {

InitSysCtrl();  //初始化系统控制寄存器、Pll、看门狗和时钟

MemCopy(&RamfuncsLoadStart, &RamfuncsLoadEnd, &RamfuncsRunStart);
InitFlash();

InitGpio();       //GPIO初始化

DINT; //禁止和清除所有CPU中断向量表
InitPieCtrl(); //初始化PIE控制寄存器
IER = 0x0000; //禁止CPU中断
IFR = 0x0000; //清除CPU中断标志
InitPieVectTable(); //初始化中断向量表

InitPeripherals();         //模块初始化

EINT;          // Enable Global interrupt INTM   //使能所有CPU中断向量表
// ERTM;          // Enable Global realtime interrupt DBGM   使能DEBUG中断
spiakz();
spia_xmit(4800);
while(1)
{
spia_xmit(6000);
}

void InitSpii(void)
{

//AD5682R

// Initialize SPIA:
SpiaRegs.SPICCR.all=0x000b; //复位、下降沿有效、8位数据
SpiaRegs.SPICTL.all=0x0006; //主模式、使能发送、禁止中断
SpiaRegs.SPIBRR=0x007E;         //SPICLK
SpiaRegs.SPICCR.all=0x008b;     //退出复位、SPI CHAR 8bit
SpiaRegs.SPIPRI.bit.FREE=1;     //设置为自由运行模式

SpiaRegs.SPIFFTX.all=0xE040;
SpiaRegs.SPIFFRX.all=0x205F;
SpiaRegs.SPIFFCT.all=0x0000;

}
void spiakz(void)
{
SpiaRegs.SPITXBUF = 0x4800;
while(Spi_TxReady() != 1){}
SpiaRegs.SPITXBUF = 0x0000;
DELAY_US(100);
}

unsigned int Spi_TxReady(void)
{
unsigned int i;
if(SpiaRegs.SPISTS.bit.BUFFULL_FLAG == 1)
{
i = 0;
}
else
{
i = 1;
}
return i;
}

void spia_xmit(Uint16 a)
{

SpiaRegs.SPITXBUF = (0x3000 | (a >> 2));
while(Spi_TxReady() != 1){}
SpiaRegs.SPITXBUF = (a << 10);
DELAY_US(100);
}

总结：通过对这两个DA芯片的使用，认识到了移位寄存器和发送数据寄存器位数不一致如何使用。