请教马老师Atmega16在作SPI从机发送数据时，MISO无端出现低...

972140 · 发表于 2012-7-13 10:23:38

如图：

Atmega16的SPI作为从机发送25位数据至上位机时，在发送完一字节（8位）后再发新字节时，MISO数据线在时钟设置沿（上升沿）后会出现1us的低电平，
我调置从机发送模式为模式2：CPOL=1，CPHA=0,即下降沿采样，上升沿设置；上位机时钟是250K，按道理在发完上一字节（数据为0x81），再发新数据(0xF1)时，MISO不应该出现低电平，在字节0x81和0xF1切换时应该是连续高电平,为何会出现短时低电平？？

bsz84 · 发表于 2012-7-13 10:54:48

请问楼主你的上位机程序是用什么软件做的？"上位机时钟是250K” 是怎么产生的？

972140 · 发表于 2012-7-17 15:01:05

上位机为西门子PLC模块

eblc1388 · 发表于 2012-7-17 17:08:11

AVR 作为 SPI 从机发送超过 8位元并不是容易的，原因是主机的 SCK 不会等待从机完成从新载入新的 8位元到 SPDR 内，而且AVR的 SPDR 在发送时并没有援存，一定要在发完才能载入新的 8位。

问题是：在 SCK 下降沿到达前，你有多小时间完成以上工序？

eblc1388 · 发表于 2012-7-18 16:31:25

◆ 在字节0x81和0xF1切换时应该是连续高电平,为何会出现短时低电平？？

MISO 出现短时低电平是由於主机发送的位元为低所致，但此是结果，不是起因。

起因是从机8位元发送後，AVR 需要重新载入8位元到 SPDR，以便主机下一个 SCK 下降沿能提取，但这操作需要时间。如编程不当，所花时间太长，则在 SCK 上升沿出现後，重新载入8位元到 SPDR 操作还未能完成，则 SPDR 内的现有位元(由主机刚发来的)便会直接输出到 MISO脚上，这就是你看见 MISO 出现的低电平。当然如果主机刚发来的是 0xFF，MISO 就不会出现低电平，那楼主的问题就会是 MISO 为何出现短时高电平。

及後重新载入8位元到 SPDR 操作完成，MISO 的状态便改为跟随载入的位元，幸好此时 SCK 下降沿还未到达，所以 PLC 接收不受影响。

但问题是：在 SCK 下降沿到达前，你还有多小时间令 MISO 电平变得稳定？如时间小，那通讯便不可靠。

972140 · 发表于 2012-7-20 14:02:01

谢谢“eblc1388"的答乎。谢谢你深入的分析！有二点回复你的分析：
1： ”从机8位元发送後，AVR 需要重新载入8位元到 SPDR，以便主机下一个 SCK 下降沿能提取，但这操作需要时间。“ 你说的这个时间足够了，上位机给从机的时钟是125K，也就是收发一个位是8us，而我用的是查询等待方式更新待发数据（while(!(SPSR&(1<<SPIF))); SPDR=0xF1;)，AVR晶振是8M，你可以算出最坏情况下执行这两条指令的时间，绝不超过4us,所以我有足够时间更新待发数据。

2：PLC只是发时钟给下位机，而不发数据到下位机，下位机只是被动跟随时钟发数据。故不存在”当然如果主机刚发来的是 0xFF，MISO 就不会出现低电平“这种情况

972140 · 发表于 2012-7-20 14:02:50

为什么见不到马潮老师出马？期待中...

972140 · 发表于 2012-7-20 14:04:59

对6楼的回复补充一下，PLC时钟可以选125K 或 250K，对于这两种时钟AVR用8M晶振都有足够时间更新待发新数据

eblc1388 · 发表于 2012-7-20 15:37:10

◆ 所以我有足够时间更新待发数据。

这是你想象出来的，你有测过吗？在你更新待发数据後，你可以把某埠其中一个位元反转，用 LA 就可以看到更新在整个通讯时序那一刻完成，你测一下吧，否则一切都是空谈。

◆ 2：PLC只是发时钟给下位机，而不发数据到下位机

SPI 可以只发时钟而不发数据吗？

machao · 发表于 2012-7-20 15:43:28

lz位的图好像有问题，信号标的不清楚。

SPI是面向字节传送的，因此CLK时钟应该是8的倍数。除非你使用I/O模拟这个时序，此时时钟才可以送25位。

还有检查你使用的模式和实际需要是否符合

最好把SPI的初始化和从机发送代码贴上

972140 · 发表于 2012-7-23 14:52:53

马老师终于出现了，多谢马老师和eblc1388！问题原因找到了，但如何和eblc1388说的基本符合但目前没找到好的解决方法

972140 · 发表于 2012-7-23 15:04:22

我的SPI原理图如下：
attach://35451.jpg
SS为从机片选信号，SO为从机输出至PLC的数据（通过485芯片），CLKIN为PLC发给从机的时钟，而PB5 MOSI脚是悬空的，故如前述PLC只发25个时钟不发数据，从机响应时钟发25位数据到PLC。

972140 · 发表于 2012-7-23 15:10:52

悬空的PB5 MOSI是产生那个数据切换时短暂低电平的罪魁祸首，如果我把MOSI用下拉电阻拉低，那么在SPI切换发新数据时，会出现短暂的低电平，如果我把MOSI用上拉电阻拉高，那么在SPI切换发新数据时，会出现短暂的高电平。如何解决呢？我想如eblc1388所说，单片机速度太慢，想把晶振换成16M的，各位对消除这个切换时的短暂电平还有什么好解决方法？

machao · 发表于 2012-7-24 15:01:22

本帖最后由 machao 于 2012-7-24 15:02 编辑

to 972104:
建议你认真搞懂SPI协议的基本工作方式。许多基本概念你还是非常模糊的。
如果使用SPI的硬件接口，是不可以只发25个CLK的。如果送出数据是25个bit，应该发送4*8 = 32个CLK。
每发送完一个字节，应该立即进入SPI中断，马上把下一个要发送的字节装入发送寄存器。这样就与MOSI无关了。
给你个参考：

如果你只能通过25CLK串出25BIT数据，就不能使用SPI接口，需要使用I/O模拟的方式实现。

972140 · 发表于 2012-7-29 13:35:53

谢谢马老师的指点,我会好好再学习下SPI协议

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