當前許多精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)具有串行外設(shè)接口(SPI)或某種串行接口，用以與包括微控制器單元(MCU)、DSP和FPGA在內(nèi)的控制器進行通信?？刂破鲗懭牖蜃x取ADC內(nèi)部寄存器并讀取轉(zhuǎn)換碼。SPI的印刷電路板(PCB)布線簡單，并且有比并行接口更快的時鐘速率，因而越來越受歡迎。而且，使用標準SPI很容易將ADC連接到控制器。

一些新型ADC具有SPI，但有些ADC具有非標準的3線或4線SPI作為從機，因為它們希望實現(xiàn)更快的吞吐速率。例如，AD7616、AD7606和AD7606B系列有兩條或四條SDO線，在串行模式下可提供更快的吞吐速率。AD7768、AD7779和AD7134系列有多條SDO線，用作SPI主機。用戶在設(shè)計微控制器SPI以配置ADC和讀取代碼時往往會遇到困難。

圖1.AD7768用作串行主機，具有兩個數(shù)據(jù)輸出引腳(14001-193)。

與ADC的標準MCU SPI連接

SPI是一種同步、全雙工、主從式接口。來自主機或從機的數(shù)據(jù)在時鐘上升沿或下降沿同步。主機和從機可以同時傳輸數(shù)據(jù)。圖2顯示了典型的4線MCU SPI接口連接。

要開始SPI通信，控制器必須發(fā)送時鐘信號，并通過使能信號(通常是低電平有效信號)來選擇ADC。SPI是全雙工接口，因此控制器和ADC可以分別通過MOSI/DIN和MISO/DOUT線同時輸出數(shù)據(jù)?？刂破鱏PI接口允許用戶靈活選擇時鐘的上升沿或下降沿來采樣和/或移位數(shù)據(jù)。為了在主機和從機之間進行可靠的通信，用戶必須遵守微控制器和ADC芯片的數(shù)字接口時序規(guī)范。

如果微控制器SPI和ADC串行接口具有標準SPI時序模式，那么用戶設(shè)計PCB布線和開發(fā)驅(qū)動器固件不成問題。但是，有些新型ADC的串行接口端口不是典型的SPI時序模式。MCU或DSP似乎不可能通過AD7768串行端口(一種非標準時序SPI端口)讀取數(shù)據(jù)，如圖4所示。

本文將介紹操縱標準微控制器SPI以便與具有非標準SPI端口的ADC接口的方法。

本文會給出四種通過串行接口讀取ADC碼的解決方案：

解決方案1：MCU作為SPI從機，通過一條DOUT線與作為SPI主機的ADC接口。

解決方案2：MCU作為SPI從機，通過兩條DOUT線與作為SPI主機的ADC接口。

解決方案3：MCU作為SPI從機，通過DMA與作為SPI主機的ADC接口。

解決方案4：MCU作為SPI主機和SPI從機，通過兩條DOUT線讀取數(shù)據(jù)。