SPI芯片抗干扰输出方法技术

本发明专利技术公开了SPI芯片抗干扰输出方法，SPI芯片抗干扰输出方法，包括以下步骤：步骤一：在设计硬件时，通过SPI芯片最后一个菊花链输出接口连接到CPU的输入接口，保证SPI芯片输出的数据可以再次回读到CPU；步骤二：在软件设计时，通过SPI芯片最后一个菊花链的Dout引脚回读输出的数据，把相同的数据输进同一个SPI芯片的菊花链网络，在最后一个SPI芯片的输出Dout引脚可以得到前一次的输进的数据；每次把得到的数据进行比较，数据相等则表示当前数据正确，可以输出。

【技术实现步骤摘要】
SPI芯片抗干扰输出方法
本专利技术涉及工业自动控制领域，特别是SPI芯片抗干扰输出方法。
技术介绍
SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议；SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以(单向传输时)，也是所有基于SPI的设备共有的，它们是Din (数据输入)、Dout (数据输出）、CLK (时钟)、CS (片选);不管那种SPI数据通信方式，由于采用的是串行通讯，从SPI芯片一般没有CPU功能，仅仅有数据接收功耗，而SPI串行数据在传输过程中，由于时间跨度很长，导致数据容易受到干扰，任何一个小的干扰错误会引起SPI类型的输出芯片的输出不确定性，可能会导致灾难性结果，甚至人身安全都受到很到的威胁。 目前，常规的现场总线型的控制器的模拟量输出AO和数字量输出DO都是采用SPI类型的芯片作为输出，在介质上传输的都是数字信号，由于干扰噪音的原因，使得“I”变成了 “0”，“0”变成了 “1”，从而影响到SPI芯片的性能，甚至于SPI芯片不能正常工作。由于我公司的控制器的安装环境复杂，多在火力发电厂、冶炼冶金行业，现场不确定因素多，容易受到干扰，不管从理论分析，还是从经验获得，SPI芯片的抗干扰能力没有校验功能，研究并解决SPI芯片的抗干扰问题非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种SPI芯片抗干扰输出方法。 本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：SPI芯片抗干扰输出方法，包括以下步骤：步骤一：在设计硬件时，通过SPI芯片最后一个菊花链输出接口连接到CPU的输入接口，保证SPI芯片输出的数据可以再次回读到CPU ；步骤二 ：在软件设计时，通过SPI芯片最后一个菊花链的Dout引脚回读输出的数据，把相同的数据输进同一个SPI芯片的菊花链网络，在最后一个SPI芯片的输出Dout引脚可以得到前一次的输进的数据；每次把得到的数据进行比较，数据相等则表示当前数据正确，可以输出；软件的具体步骤如下：步骤①：CPU上电后第一次输出到SPI芯片的移位寄存器数据时保存在m_DATA_0UT_CUR，通过SPI_D0UT引脚回读移位寄存器的数据m_DATA_0UT_BACK确认与m_DATA_0UT_CUR相等后，保存在变量中m_DATA_0UT_PRE，然后使能移位寄存器的内容输出到输出控制寄存器，完成一次正确输出；步骤②：第二次及其以后的输出，比较m_DATA_0UT_CUR是否与m_DATA_0UT_PRE相等，在这里有两种情况： A.相等：则SPI芯片的输出行为与前一次输出行为保持一致，所以不必要输出数据，减少CPU的负担的同时大大降低了干扰的可能性；B.不相等：通过SPI_DIN口输出数据m_DATA_OUT_CUR同时在SPI_DOUT回读的数据保存在 m_DATA_OUT_BACK，则 m_DATA_OUT_BACK 保存的应该是 m_DATA_OUT_PRE 相等的数据，比较m_DATA_OUT_CUR是否与m_DATA_OUT_PRE相等；不相等则表示受到干扰，这时可以再次输出数据进入SPI芯片直到m_DATA_OUT_CUR与m_DATA_OUT_BACK相等；步骤③：通过SPI芯片使能输出引脚输出移位寄存器的内容到输出控制寄存器，完成一次正确的输出。 【附图说明】 图I是本专利技术的硬件接口示意图；图2是本专利技术的软件设计流程图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的实施例做进一步描述：如图I所示，在设计硬件时，通过SPI芯片最后一个菊花链输出接口连接到CPU的输入接口，保证SPI芯片输出的数据可以再次回读到CPU ；如图2所示，SPI芯片通信的结构如下： struct spi_device {struct spi_master 氺master;//用白勺 master @丰勾u32 max_speed_hz ; //通讯时钟 u8 chip_select;//片选号，每个 master 支持多个 spi_device u8 mode;//设备支持的模式，如片选是高or低 #define SPI_CPHA 0x01/* clock phase */ #define SPI_CP0L 0x02/* clock polarity */ #define SPI_M0DE_0 (0 10)/* (original Microffire) */ #define SPI_M0DE_1 (0 | SPI_CPHA) #define SPI_M0DE_2 (SPI_CP0L|0) #define SPI_M0DE_3 (SPI_CP0L | SPI_CPHA) #define SPI_CS_HIGH 0x04/* chipselect active high */ #define SPI_LSB_FIRST 0x08/* per-word bits-on-wire */ #define SPI_3WIRE 0x10/* SI/SO signals shared */ #define SPI_L00P 0x20/* loopback mode */ #define SPI_N0_CS 0x40/*1 dev/bus, no chipselect */ #define SPI_READY 0x80/* slave pulls low to pause */u8 bits_per_word; //每个字长的比特数 int irq;//中断号void *controller_state; //控制器寄存器状态 void *controIIer_data; char modalias[SPI—NAME—SIZE] ; // 设备名称 }； struct spi—master { struct device dev;//设备模型使用sl6 bus—num; //master 编号 ul6 num—chipselect; //支持的片选的数量，从设备的片选号不能大于这个数量 ul6 dma—alignment; /氺 spi_device. mode flags understood by this controller driver 氺/ul6 mode—bits; //master支持的设备模式/氺 other constraints relevant to this driver 氺/ul6 flags;//一些额外的标志 #define SPI—MASTER—HALF—DUPLEX BIT(O)卜 can’t do full duplex */ #define SPI—MASTER—NO—RX BIT(I)/* can’t do buffer read */ #define SPI—MASTER—NO—TX BIT(2)/* can’t do buffer write */ Int (^setup) (本文档来自技高网...

【技术保护点】
SPI芯片抗干扰输出方法，包括以下步骤：步骤一：在设计硬件时，通过SPI芯片最后一个菊花链输出接口连接到CPU的输入接口，保证SPI芯片输出的数据可以再次回读到CPU；步骤二：在软件设计时，通过SPI芯片最后一个菊花链的Dout引脚回读输出的数据，把相同的数据输进同一个SPI芯片的菊花链网络，在最后一个SPI芯片的输出Dout引脚可以得到前一次的输进的数据；每次把得到的数据进行比较，数据相等则表示当前数据正确，可以输出；软件的具体步骤如下：步骤①：CPU上电后第一次输出到SPI芯片的移位寄存器数据时保存在m_DATA_OUT_CUR，通过SPI_DOUT引脚回读移位寄存器的数据m_DATA_OUT_BACK确认与m_DATA_OUT_CUR相等后，保存在变量中m_DATA_OUT_PRE，然后使能移位寄存器的内容输出到输出控制寄存器，完成一次正确输出；步骤②：第二次及其以后的输出，比较m_DATA_OUT_CUR是否与m_DATA_OUT_PRE相等，在这里有两种情况：A.相等:则SPI芯片的输出行为与前一次输出行为保持一致，所以不必要输出数据，减少CPU的负担的同时大大降低了干扰的可能性；B.不相等:通过SPI_DIN口输出数据m_DATA_OUT_CUR同时在SPI_DOUT回读的数据保存在m_DATA_OUT_BACK，则 m_DATA_OUT_BACK 保存的应该是m_DATA_OUT_PRE相等的数据，比较m_DATA_OUT_CUR是否与m_DATA_OUT_PRE相等；不相等则表示受到干扰，这时可以再次输出数据进入SPI芯片直到m_DATA_OUT_CUR与m_DATA_OUT_BACK相等；步骤③：通过SPI芯片使能输出引脚输出移位寄存器的内容到输出控制寄存器，完成一次正确的输出。...

【技术特征摘要】
1.SPI芯片抗干扰输出方法，包括以下步骤: 步骤一:在设计硬件时，通过SPI芯片最后一个菊花链输出接口连接到CPU的输入接口，保证SPI芯片输出的数据可以再次回读到CPU ； 步骤二:在软件设计时，通过SPI芯片最后一个菊花链的Dout引脚回读输出的数据，把相同的数据输进同一个SPI芯片的菊花链网络，在最后一个SPI芯片的输出Dout引脚可以得到前一次的输进的数据；每次把得到的数据进行比较，数据相等则表示当前数据正确，可以输出；软件的具体步骤如下: 步骤①:CPU上电后第一次输出到SPI芯片的移位寄存器数据时保存在m_DATA_0UT_CUR，通过SPI_D0UT引脚回读移位寄存器的数据m_DATA_OUT_BACK确认与m_DATA_OUT_CUR相等后，保存在变量中m_DATA_OUT_PRE，然后使能移位寄存器的内容输出到输出控制寄存器，完成一次正确输出；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓峰，胡炎良，陆坚，
申请(专利权)人：湖南先步信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43