图4.7SPI同步串行数据传输

4.3.3 MBF200和C5402的SPI接口

本系统以TMS320C5402(简称5402)作为主控制器，完成MBF200对指纹数据的采集。5402的McBSP是与SPI兼容的。这里，把5402配置成SPI的主设备(master)，MBF200工作在SPI协议下的从模式(slave)。

多通道缓冲串行口McBSP的功能是提供器件内外数据的串行交换。同以前的串口相比，McBSP串口具有相当大的灵活性。McBSP有以下功能与特点：

TMS320C5402系列DSP芯片都具有2个高速、全双工、多通道缓冲串行接口（McBSP），其方便的数据流控制可使其与大多数同步串行外围设备接口。McBSP是在标准串行接口的基础上对功能进行扩展的，除具有标准串口的功能特点外，其灵活性体现在如下几个方面：

(1)双缓冲区发送，三缓冲区接收， 允许连续数据流传输； (2)可与SPI、IOM-2、AC97等兼容设备直接接口；

(3)可编程帧同步、数据时钟极性，支持外部移位时钟或内部频率可编程移位时钟； (4)拥有相互独立的数据发送和接收帧同步脉冲和时钟信号；

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(5)多通道发送和接收，最多可达128个通道，速度可为100Mbit/s。

C5402提供的时钟停止模式可用于SPI协议通信。当McBSP被配置为时钟停止模式时，发送器和接收器在内部是同步的，即可将发送数据帧时钟(BFSX)用作从器件使能，而将发送数据位时钟(BCLKX)用作SPI协议中SCK。由于接收数据位时钟(BCLKR)和接收数据帧时钟(BFSR)在内部分别与BFSX和BCLKX相连，因此，该引脚不能用于SPI模式。 当McBSP被配置为一个主设备时，发送输出信号(BDX)被用作SPI协议的MOSI信号，而接收输入信号(BDR)则被用作MISO信号。McBSP用作主设备时，与MBF200 SPI接口如图4.8所示。

图4.8 C5402与SPI接口

DSP的CLKX用作SPI的串行位同步时钟；BDX用作SPI的主控制器的输出；BDR用作SPI的主控制器的输入；BFSX用作SPI的串行帧同步信号。当C5402的McBSP被用于时钟停止模式，并且设置CLKSTP＝10，CLKXP＝1时，McBSP的SPI时序与MBF200的时序吻合，如图4.9所示。

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图4.9 McBSP的SPI时序

要完成MBF200与C5402之间的SPI接口通信，还必须在C5402上运行程序。需要对McBSP进行初始化，初始化程序将在第五章介绍。 4.4外围电路

外围电路包括：外围控制电路（电源、时钟电路、复位电路），接口电路。 4.4.1电源、复位电路设计

系统中5V电压信号是由外部220V的交流电压通过变压器直接产生。而C5402工作电压有两种：和电压为1.8V、输入输出电压为3.3V。系统中采用TPS767D318产生3.3V/1.8V输出直流电压。

TPS767D318是一种低压差、小静电流的双电压调节器。该芯片最大输出电流达到750mA，输出电流能在两个调节器之间理想分配。该芯片的输入电压为5V，两个调节器输出电压一个为3.3V固定值，另一个为1.2V到9.75V之间可调。使用该芯片产生工作电压原理图如图4.10。

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图4.10 工作电压原理图

当C5402的RS位引脚上出现2个外部时钟周期以上的低电平，即可实现系统复位。复位电路采用上电和按钮两种方式复位，利用RC电路的延迟的特性给出复位电路的最低电平时间。在上电瞬间，由于电容C上电压不能突变，所以通过电阻R进行充电，充电时间由RC的乘积决定。这里设置为5个时钟周期。当按钮按下时，将电容C上的电荷通过按钮串接的电阻释放掉，使电容上的电压降为0。当按钮松开时，电容C充电过程与上电复位相同。图4.11给出了复位电路图。

图4.11复位电路

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