概述
在嵌入式系统的设计中,串行外设接口(SPI)的通信速率是一个关键参数,它直接影响到系统的性能和稳定性。瑞萨电子的RA4M2微控制器为开发者提供了灵活而强大的SPI配置选项,确保可以根据不同的应用场景选择最佳的数据传输速率。本文将深入探讨RA4M2微控制器的SPI速率配置机制,并提供实用指南以帮助开发者实现精确的速率控制。
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下面文档是瑞萨RA4M2微控制器用户手册中的一部分,显示了串行通信接口(SCI)的功能和其内部模块图。
时钟来源为PCLK,可以进行1、4、16、64分频。
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视频教学
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时钟配置
SPI (r_sci_spi)的时钟来自PLCKA。
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这里使用的PLCKA为60MHz。
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解析RA4M2的BRR值
为了确定适合特定PCLK频率和所需SPI通信速率的BRR值,RA4M2用户手册提供了详尽的表格。这些表格列出了各种PCLK频率与相应的SPI比特率组合,并指出了相应的BRR配置值。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B3/FF/wKgZomVpnvaAc8LgAAY57Zm5apc773.png)
下图显示了瑞萨RA4M2微控制器用户手册的表格27.14,它列出了在时钟同步和简单SPI模式下不同比特率(bps)和操作频率(PCLK)组合的BRR(Bit Rate Register)设置。
每一行代表一个特定的比特率,从110 bps到1 Mbps,而每一列对应一个特定的PCLK值,从8 MHz到100 MHz。在表格中,n 表示PCLK分频值,而 N 是BRR寄存器的设置值。例如,要在25 MHz的PCLK上实现500 bps的比特率,BRR应该设置为249。
这个表格对于那些需要精确控制RA4M2微控制器上SCI通道比特率的开发者来说非常有用,因为它允许他们根据系统的PCLK频率来查找或计算出必须写入BRR寄存器的确切值。
注意的要点包括:
空格(" ")表示该设置是禁止的。
破折号("—")表示虽然可以设置,但可能会导致错误。
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时钟速率
这里,CKS[1:0]的设置决定了SCI的时钟分频率,即PCLK的分频值。表格列出了以下选项:
00b:使用PCLK作为时钟源。
01b:PCLK的四分之一作为时钟源。
10b:PCLK的十六分之一作为时钟源。
11b:PCLK的六十四分之一作为时钟源。
每种设置都有一个对应的分频数n,它在编程时用于确定SCI时钟频率。
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7.5M下寄存器值
PLCKA为60MHz,PCLK=60(MHz)
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaAZx-zAAEQ3WB1Y_8819.png)
手册给出对应的参数设置。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B4/00/wKgZomVpnvaAPQknAATGhLKdvF4991.png)
查看CKS寄存器可以得知为0,n=0
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaAQ_ooAAGB8ZdA_Cs787.png)
BRR寄存器为1,即N=1
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B4/00/wKgZomVpnvaAHpZMAAGIUoIZ-SE679.png)
计算SPI速率为7.5M。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B4/00/wKgZomVpnvaATMwPAAUaYPJfThQ076.png)
实际测试如下所示。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaAL_WVAAEcho5RzPY466.png)
3K下寄存器值
设置速率为3k。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaAEoidAADs19m-LAA742.png)
手册未给出对应的参数设置。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B4/00/wKgZomVpnvaAUNMlAAQFEGOweXc552.png)
PLCKA为60MHz,PCLK=60(MHz)
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaAZx-zAAEQ3WB1Y_8819.png)
查看CKS寄存器可以得知为3,n=3
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaAfdbkAAEB-E-By-A783.png)
BRR寄存器为0x4e(78),即N=78
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaASTIiAAFgDtu7ROg438.png)
计算SPI实际速率为2966.77。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B4/00/wKgZomVpnvaAKMLYAARgFMYEvQc076.png)
实际测试如下所示。
![在这里插入图片描述](https://file1.elecfans.com/web2/M00/B2/3D/wKgaomVpnvaAesdXAAEqo6UA7_s422.png)
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