[TI] TMS320F28069 SPI 세팅하기

TI의 DSP인 TMS320F28069를 이용하여 SPI통신을 사용하기 위한 세팅방법을 알아보겠다.

 

 

1) SPI 구성

마스터가 슬레이브에게 데이터를 송신 할 때

 

슬레이브에게 마스터가 데이터를 수신 받을 때

 

마스터 모드(MASTER_SLAVE = 1)에서 SPI는 SPI CLK 핀에서 시리얼 클럭을 출력하고, 데이터는 SPI SIMO 핀을 통해 출력하며, SPI SOMI 핀으로 입력을 받는다.

SPIBRR 레지스터는 네트워크의 전송 및 수신 비트에 대한 전송 속도를 모두 설정한다. SPIBRR은 125개의 서로 다른 데이터 전송 속도를 선택할 수 있다.

SPIDAT 또는 SPITXBUF에 기록된 데이터는 먼저 SPI SIMO 핀, MSB(최상위 비트)에서 데이터 전송을 시작한다. 동시에 수신된 데이터는 SPI SOMI 핀을 통해 SPIDAT의 LSB(최하위 비트)로 이동된다.

 

선택한 비트 수가 전송되면 수신된 데이터는 CPU가 읽을 수 있도록 SPIRXBUF(수신 버퍼)로 전송됩니다. 데이터는 SPIRXBUF에 오른쪽 정렬로 저장된다.

지정된 수의 데이터 비트가 SPIDAT를 통해 이동되면 다음 이벤트가 발생한다.
• SPIDAT 콘텐츠는 SPIRXBUF로 전송된다.
• INT_FLAG 비트는 1로 설정된다.
• 전송 버퍼 SPITXBUF에 유효한 데이터가 있으면 전송 버퍼 가득 참 플래그(BUFFULL_FLAG)에 의해 표시된 대로 이 데이터를 SPIDAT로 전송하여 전송한다. 그렇지 않으면 SPIDAT에서 모든 비트가 이동된 후 SPICLK가 중지된다.
• SPINTENA 비트가 1로 설정되면 인터럽트가 발생한다.

일반적인 애플리케이션에서 SPISTE(CS) 핀은 SPI 슬레이브 장치의 칩 셀렉트(인에이블) 핀 역할을 한다. 이 핀은 슬레이브로 데이터를 전송하기 전에 마스터에 의해 로우로 구동되고 전송이 완료된 후 하이로 설정된다.

 

4비트의 SPICHAR(SPICCR 레지스터의 0~4번 비트) 은 데이터 문자의 비트 수(1~16)를 설정합니다. 이 정보는 완전한 문자가 처리된 시기를 결정하기 위해 수신 또는 전송된 비트 수를 계산하도록 상태 제어 논리에 지시한다.

다음 명령문은 16비트 미만의 문자에 적용된다.
• 데이터는 SPIDAT 및 SPITXBUF에 쓸 때 왼쪽 정렬되어야 한다.
• SPIRXBUF에서 다시 읽은 데이터는 오른쪽 정렬된다.
• SPIRXBUF에는 가장 최근에 수신된 문자, 오른쪽 정렬 및 왼쪽으로 이동된 이전 전송에서 남아 있는 비트가 포함된다.

 

위에서 간략하게 SPI의 동작에 대해서 알아봤다. 이제 세팅하는 순서이다.

 

2) SPI 세팅방법

(1) SPI 송수신 데이터 비트 세팅

SPICCR 레지스터의 0~3번 비트를 통해서 SPI 송수신 데이터의 비트 수를 선택한다. 

 

SpibRegs.SPICCR.bit.SPICHAR = 0x0F;

16비트로 세팅하였다.

 

(2) SPI 속도 세팅

BAUD RATE 세팅은 SPIBRR 레지스터의 0~6번 비트를 통해서 세팅할 수 있다.

 

 

LSPCLK는 LOSPCP 레지스터의 0~2번 비트를 통해 세팅할 수 있다. 기본 값으로 2인 010으로 세팅되어 있다. 현재 시스템클럭 SYSCLKOUT이 90MHz로 나누기 4를 하면 LSPCLK는 22.5MHz이다.

[참조]  LSPCLK 세팅

SpibRegs.SPIBRR = 0x007F;

BRR에 7F 를 주었다. 22.5MHz에 128을 나누면 175,781.25 Hz가 나온다.

 

(3) SPI 마스터/슬레이브 세팅

SPI의 마스터/슬레이브 세팅이다. 우리가 사용할 DSP를 마스터로 세팅하겠다. 슬레이브로 EEPROM을 사용할 것이다. SPICTL 레지스터의 2번 비트인 MASTER_SLAVE 에 1을 주면 마스터 모드이고, 0을 주면 슬레이브 모드이다.

SpibRegs.SPICTL.bit.MASTER_SLAVE = 1;

 

(4) SPI 송신 활성화

위와 동일한 레지스터인 SPICTL에서 1번 비트인 TALK로 송신 활성화를 하겠다.

시스템 리셋시 위 비트는 지워진다고 한다.

SpibRegs.SPICTL.bit.TALK = 1;

 

(5) SPI 클럭 극성 세팅

SPI은 SPI 클럭 극성을 설정하는 단계이다. SPICCR 레지스터의 6번 비트인 CLKPOLARITY 를 설정한다.

 

0 : 데이터가 상승 엣지에서 출력되고, 하강 엣지에서 입력, 데이터 전송이 없을땐 CLK은 LOW

1 : 데이터가 하강 엣지에서 출력되고, 상승 엣지에서 입력된다. 데이터가 없을땐 CLK은 HIGH

여기서 SPICTL 레지스터의 3번 비트인 CLOCK_PHASE에 따라서 엣지가 바뀌는데..

항목	상태		CLOCK_PHASE
			0	1
CLKPOLARITY	0	출력	상승 엣지	하강 엣지
		입력	하강 엣지	상승 엣지
		데이터 없을 때 클럭	LOW 상태
	1	출력	하강 엣지	상승 엣지
		입력	상승 엣지	하강 엣지
		데이터 없을 때 클럭	HIGH 상태

    SpibRegs.SPICCR.bit.CLKPOLARITY = 0;
    SpibRegs.SPICTL.bit.CLK_PHASE =   1;

출력은 하강엣지, 입력은 상승 엣지로 세팅하였다. 데이터가 없다면 클럭은 LOW 상태일 것이다.

 

마지막으로..

SPICCR 레지스터의 7번 비트인 SPISWRESET을 세팅하여 SPI를 초기화해준다. 초기화 후 출력되는 클럭을 첫번째 비트로 본다.

SpibRegs.SPICCR.bit.SPISWRESET = 1;

 

3) SPI 세팅 예제

SPI 세팅한 예제이다. SPI 세팅과 GPIO 세팅에 대한 내용이다.

 

(1) SPI 초기화

void InitSpiEP(void)
{
    SpibRegs.SPICCR.bit.SPISWRESET = 0;         // SPI RESET

    SpibRegs.SPICCR.bit.SPICHAR = 0x000F;         // 16-bit char bits
    SpibRegs.SPIBRR = 0x007F;                   // BAUD RATE
    SpibRegs.SPICTL.bit.MASTER_SLAVE = 1;       // MASTER MODE
    SpibRegs.SPICTL.bit.TALK = 1;               // TX ENABLE
    SpibRegs.SPICTL.bit.SPIINTENA = 0;          // SPI INTERRUPT DISABLE
    SpibRegs.SPICCR.bit.CLKPOLARITY = 0;        // 0:R/E Wo Dly 0: R/E W Dly 1:F/E Wo Dly 1:F/E W Dly
    SpibRegs.SPICTL.bit.CLK_PHASE = 1  ;        // 0            1            0            1
    SpiaRegs.SPIPRI.bit.FREE = 1;               // Set so breakpoints don't disturb xmission
    SpibRegs.SPICCR.bit.SPISWRESET = 1;         // SPI RESET
}

 

SPICCR 레지스터의 7번 비트인 SPISWRESET 을 '0'으로 주고 SPI를 초기화시켜준다. 이때 플래그 등이 초기화된다.

 

그 다음 내용들은 위에서 본 내용들을 보면서 세팅을 확인해보면 되겠다.

 

(2) SPI GPIO 초기화

void InitSpibGpio()
{
    // EEPROM
    EALLOW;
    
    // cs
    GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO15 = 0;     // Enable pull-up on GPIO15
    GpioDataRegs.GPASET.bit.GPIO15 = 1;     // Load output latch
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO15 = 0;   // Configure GPIO15 as GPIO
    GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO15 = 1;     // Set Direction GPIO11 as Output
    
    GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO12 = 0;   // Enable pull-up on GPIO12 (SPI SIMO B)
    GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO13 = 0;   // Enable pull-up on GPIO13 (SPI SOMI B)
    GpioCtrlRegs.GPAPUD.bit.GPIO14 = 0;   // Enable pull-up on GPIO14 (SPI CLK B)

    GpioCtrlRegs.GPAQSEL1.bit.GPIO12 = 3; // Asynch input GPIO12 (SPI SIMO B)
    GpioCtrlRegs.GPAQSEL1.bit.GPIO13 = 3; // Asynch input GPIO13 (SPI SOMI B)
    GpioCtrlRegs.GPAQSEL1.bit.GPIO14 = 3; // Asynch input GPIO14 (SPI CLK B)

    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO12 = 3; // Configure GPIO12 as SPI SIMO B
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO13 = 3; // Configure GPIO13 as SPI SOMI B
    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO14 = 3; // Configure GPIO14 as SPI CLK B
    EDIS;
}

SPI용 CS는 미숙해서 그런지 마음처럼 동작이 잘 되지 않아서 해당 핀을 GPIO로 세팅하여 제어하였다.

 

이제 SPI 세팅은 끝났다. 송수신 방법에 대해서 알아보자.

 [TI] TMS320F28069 로 SPI EEPROM 쓰고 읽기

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