1. 프로그램 개요
P22는 Green 0 LED, P24는 Red LED, P26은 Green 1 LED가 연결되어 있다.
SPI 통신은 송/수신이 동시에 이루어진다. 송신 데이터와 수신 데이터가 서로 틀리면 LED_R을 ON 시킨다.
데이터 송신 전에 LED_R을 OFF 시킨다.
2. 회로도
3. Code
⑴ main routine
void main()
{
u8 x,y;
InitSystem(); // 시스템 초기화 루틴
LED_G_1=0;LED_R=0; // LED ALL ON
DelayXms(1000); // 1초 딜레이
LED_G_1=1;LED_R=1; // LED ALL OFF
x++; // x 증가
while(1)
{
DelayXms(50); // 50ms 딜레이
LED_G_1 = !LED_G_1; // LED_G_1 토글
LED_R=1; // LED_R OFF
SPI_nSS=0; // SPI_nSS 핀을 Low로 설정, 연결된 Slave통신 활성화
y=SPITransceiver(x); // x를 송신하고, 수신되는 값을 y에 저장함
SPI_nSS=1; // SPI_nSS 핀을 High로 설정, 연결된 Slave 통신 비 활성화
if(x!=y) LED_R=0; // x와 y가 서로 다르면 LED_R ON
x++; // x 증가
}
}
⑵ 시스템 초기화 루틴
/***********************************************************************************
*Function: void InitSystem(void)
*Description: Initialize MCU
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitSystem(void)
{
InitPort();
InitClock();
InitSPI();
}
- 포트 초기화
- 클럭 초기화
- SPI 초기화
⑶ Port 초기화
/***********************************************************************************
*Function: void InitPort(void)
*Description: Initialize IO Port
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitPort(void)
{
PORT_SetP2PushPull(BIT2|BIT4|BIT6); // Set P22,P24,P26 as Push-Pull,For LED.
è P22, P24, P26에는 LED 연결
PORT_SetP3PushPull(BIT3); // Set P33 as Push-Pull, For nSS
è P33을 Push-Pull type으로 설정. nSS 핀으로 사용된다. Slave 통신을 활성화 시키는 핀
PORT_SetP1PushPull(BIT4|BIT5|BIT7); // Set P14(nSS),P15(MOSI),P17(SPICLK) as push-pull for output.
è P14, P15, P17을 PushPull type으로 설정하고, SPI 통신 핀으로 사용한다. P33은 뭐지?
PORT_SetP1OpenDrainPu(BIT6); // Set P16(MISO) as open-drain with pull-high for digital input
è P16은 Pull Up을 가지는 Open Drain으로 설정한다. P16은 입력(MISO)핀이다.
}
*** 사용된 매크로함수는 “API_Macro_MG82FG6D16.H”에서 찾아볼 수 있다.
\Megawin 8051\(EN)MG82F6D16_SampleCode_v1.20\MG82F6D16_SPI_Master\code\include
⑷ 클럭 초기화 루틴 è 시스템 클럭 및 내부 클럭을 설정한다.
프로그램의 루틴 자체는 복잡하게 많이 설정해 두었으나 그 구조는 아래와 같다.
MCU_SYSCLK의 값은 11059200, 12000000, 22118400, 24000000, 29491200, 32000000, 44236800, 48000000로 설정이 가능하며, 각각 프로그램 상단에
#define MCU_SYSCLK 48000000
와 같이 선언해주었다. 그리고, 바로
#define MCU_CPUCLK (MCU_SYSCLK/2)
로 선언하여 (System 클럭/2)과 CPU 클럭을 동일하게 사용하기로 선언하였다. 물론 사용자의 선택에 따라 틀려질 수 있으므로 어플리케이션에 따라 선언하면 된다.
#if (MCU_SYSCLK==48000000)
// SysClk=48MHz CpuClk=24MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx8, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X8|OSCIn_IHRCO);
#endif
- CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
CKCON0 레지스터의 각 비트를 설정한다.
CKCON0.7 : AFS, Alternated Frequency Selection, 내부 클럭 IHRCO를 12MHz(AFS = 0), 또는 11.059MHz(AFS = 1)로 설정함
CKCON0.6 : ENCKM, X8 클럭 멀티플라이어를 동작시킴
CKCON0.5~4 : OSCin이 12MHz이므로 01을 입력한다.
CKCON0.3 : CCKS, CPU Clock Select, 0:CPU CLOCK = System Clock, 1:CPU CLOCK = System Clock/2
CKCON0.0 ~ 2 : Programable System Clock Select. SYSCLK_MCKDO_DIV_1(System Clock = Master Clock Divider Output)
- CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X8|OSCIn_IHRCO);
IHRCO를 동작시키고, CKMI x8을 동작 시키고, OSCIn을 IHRCO로 선택한다.
/***********************************************************************************
*Function: void InitClock(void)
*Description:
* Initialize clock
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitClock(void)
{
{
#if (MCU_SYSCLK==11059200)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=11.0592MHz CpuClk=11.0592MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#else
// SysClk=11.0592MHz CpuClk=5.5296MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==12000000)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=12MHz CpuClk=12MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#else
// SysClk=12MHz CpuClk=6MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==22118400)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=22.1184MHz CpuClk=22.1184MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=22.1184MHz CpuClk=11.0592MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==24000000)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// SysClk=24MHz CpuClk=24MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=24MHz CpuClk=12MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx4, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X4|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==29491200)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// Cpuclk high speed
CLK_SetCpuCLK_HighSpeed();
// SysClk=29.491200MHz CpuClk=29.491200MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=29.491200MHz CpuClk=14.7456MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==32000000)
#if (MCU_CPUCLK==MCU_SYSCLK)
// Cpuclk high speed
CLK_SetCpuCLK_HighSpeed();
// SysClk=32MHz CpuClk=32MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#else
// SysClk=32MHz CpuClk=16MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx5.33, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X533|OSCIn_IHRCO);
#endif
#endif
#if (MCU_SYSCLK==44236800)
// SysClk=44.2368MHz CpuClk=22.1184MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_110592MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_1|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx8, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X8|OSCIn_IHRCO);
#endif
#if (MCU_SYSCLK==48000000)
// SysClk=48MHz CpuClk=24MHz
CLK_SetCKCON0(IHRCO_12MHz|CPUCLK_SYSCLK_DIV_2|SYSCLK_MCKDO_DIV_1|ENABLE_CKM|CKM_OSCIN_DIV_2);
DelayXus(100);
// IHRCO, MCK=CKMIx8, OSCin=IHRCO
CLK_SetCKCON2(ENABLE_IHRCO|MCK_CKMI_X8|OSCIn_IHRCO);
#endif
// P60 Output MCK/4
//CLK_P60OC_MCKDiv4();
}
⑸ SPI 통신 초기화 – SPI 마스터 설정
/***********************************************************************************
*Function: void InitSPI(void)
*Description: Initialize SPI Master
*Input:
*Output:
*************************************************************************************/
void InitSPI(void)
{
SPI_Enable(); // Enable SPI
SPI_SelectMASTERByMSTRbit(); // Set to MASTER
SPI_SetClock(SPI_CLK_SYSCLK_8); // Set Clock SYSCLK/8 48M/8=6M
SPI_SetCPOL_0(); // CPOL=0
SPI_SetDataMSB(); // Data MSB
SPI_SetCPHA_0(); // CPHA=0
SPI_SetUseP14P15P16P17(); // IO Port: nSS/P14,MOSI/P15,MISO/P16,SPICLK/P17
}
- SPI 활성화
#define SPI_Enable() SPCON=SPCON|(SPEN)
SPCON 레지스터의 SPEN비트를 셋 시켜서 SPI를 동작 시킨다.
- 마스터 선택 및 nSS 동작 방법 선택
#define SPI_SelectMASTERByMSTRbit() SPCON=SPCON|(SSIG|MSTR)
SPCON 레지스터의 MSTR 비트를 셋 시켜서 SPI MASTER MODE를 선택하고, SSIG를 셋 시킴으로써 마스터 또는 슬레이브로 선택되어 있더라도 nSS 핀은 마스터가 동작시킨다.(자동으로 동작하지 않는다.)
- SPI Clock 설정
#define SPI_SetClock(x) SPCON=(SPCON&B11111100)|(x&0x03);SPSTAT=(x>>2)
SPCON 레지스터의 1, 0 비트와 SPSTAT 레지스터의 0번 비트를 이용해서 총 8가지의 클럭을 선택해서 사용할 수 있다.
본 예제에서는 SYSCLK/8을 사용하기로하였다. SYSCLK는 48MHz이므로 SPI Clock은 6MHz가 된다.
⑹ SPI 송수신
/***********************************************************************************
*Function: u8 SPITransceiver(u8 SPI_DATA)
*Description: SPI Master transmit
*Input: u8 SPI_DATA: Data to be send
*Output: u8: Received data
*************************************************************************************/
u8 SPITransceiver(u8 SPI_DATA)
{
SPI_SendData(SPI_DATA); // Send data
while(SPI_ChkCompleteFlag()==0); // Wait complete
SPI_ClearCompleteFlag(); // Clear flag
return SPI_GetData(); // Return data
}
- SPI 데이터 송신
#define SPI_SendData(x) SPDAT=x
설정이 완료되면 SPDAT 레지스터에 전송하고자 하는 데이터를 저장한다.
- 데이터 송수신 완료 플래그 확인
#define SPI_ChkCompleteFlag() (SPSTAT&SPIF)
데이터가 송신이 완료될 때까지 대기한다.
- 송수신 완료 플래그 초기화
#define SPI_ClearCompleteFlag() SPSTAT=SPSTAT|SPIF
SPIF 플래그를 클리어 하기 위해서 해당 비트에 “1”을 써 준다.
- 수신된 데이터 반환
#define SPI_GetData() SPDAT
SPI 통신으로 수신된 데이터를 반환한다.
è (EN)MG82F6D16_Datasheet_V051.PDF의 18. Serial Peripheral Interface(SPI)를 참조한다.
è (EN)MG82F6D17_Datasheet_V051.PDF의 19. Serial Peripheral Interface(SPI)를 참조한다.
è (EN)MG82F6D64/32_Datasheet_V051.PDF의 19. Serial Peripheral Interface(SPI)를 참조한다.
4. 프로그램 실행
*** Keil compiler가 인스톨되어 있어야함 ***
해당 Example 폴더를 찾아가 KeilPrj폴더를 Open 한다.
\Megawin 8051\(EN)MG82F6D16_SampleCode_v1.20\ MG82F6D16_SPI_Master\KeilPrj
해당 폴더의 Keil project 파일을 더블 클릭하여 실행시킨다.(MG82F6D16_DEMO.uvproj)
Rebuild 아이콘을 클릭하여 프로젝트를 컴파일 한다.
Demo Board에 USB Connector를 연결하여 전원을 인가하고, 전원 스위치를 ON시키고, OCD ICE를 연결한 상태에서 위 이미지의 Start/Stop Debug Session(Ctrl+F5) 버튼을 눌러 컴파일된 프로젝트의 디버그 데이터를 다운로드 시킨다.(컴파일 시 에러가 발생하지 않아야함)
다운로드 후 Run(F5) 버튼을 클릭하면 프로그램이 동작한다.
5. 동작 영상
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