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ルネサスエレクトロニクス株式会社

ルネサス半導体トレーニングセンター

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2013/08/02

RX63N 周辺機能紹介 RSPI ルネサスシリアルペリフェラルインタフェース

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コンテンツ

シリアルペリフェラルインタフェースの概要

RSPIの概要

プログラムサンプル


シリアルペリフェラルインタフェースの概要


シリアルペリフェラルインタフェースとは

モトローラ（現フリースケール・セミコンダクタ）社によって提唱されたクロッ

ク同期式のシリアルバス規格

SC

LK

MO

SI

MIS

O

SSL1

SSL2

SSL3

SC

LK

MO

SI

MIS

O

SSL

SC

LK

MO

SI

MIS

O

SSL

SC

LK

MO

SI

MIS

O

SSL

SPIバス

マスタスレーブA スレーブB スレーブC

マスタがスレーブAと送受信を行う


SPIモード

SCLK

MOSI MISO

L SPIモード0

SCLK

MOSI MISO

L SPIモード1

SCLK

MOSI MISO

H SPIモード2

SCLK

MOSI MISO

H SPIモード3

CPOL=0（正パルス）、CPHA=0（奇数エッジでデータサンプル、偶数エッジでデータ変化）

CPOL=0（正パルス）、CPHA=1（奇数エッジでデータ変化、偶数エッジでデータサンプル）

CPOL=1（負パルス）、CPHA=0（奇数エッジでデータサンプル、偶数エッジでデータ変化）

CPOL=1（負パルス）、CPHA=1（奇数エッジでデータ変化、偶数エッジでデータサンプル）

※CPOL (Clock POLarity：極性)、CPHA (Clock PHAse：位相)、 × データサンプル


RSPIの概要


RSPIの仕様

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RSPIのブロック図

モジュールデータバスバスインタフェース

周辺バス

ボーレートジェネレータ

クロック設定用レジスタ

PCLK

送受信コントロール

送受信制御用レジスタ

クロック

RSPCK

SSL1～3 SSL0 割り込み

要求

MISO

MOSI

SPTX SPRX

パリティ回路

シフトレジスタ

セレクタ

マスタ

スレーブ

マスタ

マスタ

スレーブ

8


プログラムサンプル


プログラムサンプルシングルマスタ仕様

■シングルマスタの例

下記の仕様を満たすよう送受信を行います。

仕様

・チャネルチャネル1

・動作モードシングルマスタモード（全二重）・ビットレート 12Mbps（RSPCK：12MHｚ）・SPIモードモード3 ・転送データ長 8 ・ビットの送り順 MSBファースト・バースト転送使用・遅延時間 RSPCK遅延、SSLネゲート遅延：1RSPCK 次アクセス遅延：1RSPCK+2PCLK ・端子 RSPCKB、MOSIB、MISOB、SSLB0 ・割り込み使用せず


初期化フロー

初期化関数

通信形式の設定

マスタモードに設定

モジュールストップ解除

終了

SPDRのアクセスサイズ設定

ビットレートの設定

端子の設定

RSPI チャネル1

消費電力低減機能

I/Oポート

レジスタの設定が可能


モジュールストップコントロールレジスタB（MSTPCRB）

チャネル1使用可 C言語マクロ表記： MSTP(RSPI1) = 0;


PEn 端子機能制御レジスタ（PEnPFS）（n=0 ～ 7）

＜仕様＞

・端子 RSPCKB、MOSIB、MISOB、SSLB0


書き込みプロテクトレジスタ（PWPR）



n: SPBRの設定値（0≦ｎ≦255） N:分周の設定（0≦ｎ≦3）

ビットレートレジスタ（ SPBR ）コマンドレジスタの分周の設定


RSPI ビットレートレジスタ（SPBR）


ビットレート分周設定ビット（BRDV）

コマンドレジスタ0


通信形式の設定

SSLB0-A

1 2 3 5 ７ 4 6 8

開始終了シリアル転送期間

t1 t2 t3

RSPCKB-A

MISOB-A

MOSIB-A

RSPCK周期

データのサンプル

RSPCK=12MHz

SPIモード3 MSB LSB

t1：RSPCK遅延時間=1RSPCK t2：SSLネゲート遅延時間=1RSPCK t3:次アクセス遅延時間=1RSPCK+2PCLK


RSPCK位相設定ビット（CPAH）とRSPCK極性設定ビット（CPOL）

ＳＰＩモード3

RSPCKB-A

MISOB-A

MOSIB-A



RSPIデータ長設定ビット（SPB）


1 2 3 5 ７ 4 6 8

開始終了シリアル転送期間

RSPCK周期

RSPCKB-A


RSPI LSBファーストビット（LSBF）

ＭＳＢ

MISOB-A

MOSIB-A

ＬＳＢ



SSL信号レベル保持ビット（SSLKP）

SSLKPビット = 0

転送終了

SSLKPビット = 1（バースト転送） SSLB0-A

RSPCKB-A



ＲＳＰＣＫ遅延設定許可ビット（SCKDEN）


SSLB0-A

t1

RSPCKB-A

t1：RSPCK遅延時間=1RSPCK


ＳＳＬネゲート遅延設定許可ビット（SLNDEN）


SSLB0-A

RSPCKB-A

t2：SSLネゲート遅延時間=1RSPCK t2


RSPI次アクセス遅延設定許可ビット（SPNDEN）


SSLB0-A

RSPCKB-A

t3：SSLネゲート遅延時間=1RSPCK t3


RSPI データレジスタ（SPDR）

モジュールデータバス

SPTX SPRX SPDRにマッピング

SPDRのライト SPDRのリード

ワードアクセス

ロングワードアクセス

SPDRのアクセスサイズ≧転送データ長


RSPI データコントロールレジスタ（SPDCR）


RSPI 制御レジスタ（SPCR） -マスタモードの設定-

設定後はリードすること


RSPIのシングルマスタ動作の初期化関数

void init_RSPI1(void) { uint8_t dummy; // Wakeup RSPI1 MSTP(RSPI1) = 0; // RSPCKB, MOSIB, MISOB,SSLB0 pin is enabled MPC.PWPR.BYTE = 0x40; MPC. PE4PFS.BIT.PSEL = 0xB; MPC. PE5PFS.BIT.PSEL = 0xB; MPC. PE6PFS.BIT.PSEL = 0xB; MPC. PE7PFS.BIT.PSEL = 0xB; // SPDR is accessed in longwords RSPI1.SPDCR.BIT.SPLW = 1; // set for bitrate RSPI1.SPBR.BYTE = 1; // SPCMD0 settings RSPI1.SPCMD0.WORD = 0x0783; // set to master mode RSPI1.SPCR.BIT.MSTR = 1; // dummy read dummy = RSPI1.SPCR.BIT.MSTR }

初期化関数

転送フォーマットの設定

マスタモードに設定

モジュールストップ解除

終了

SPDRのアクセスサイズ設定


端子の設定


マスタ送受信関数仕様

宣言

説明

引数

戻り値

uint8_t ｃommunicate8bit（ uint8_t transmit ）;

引数で指定した8ビットデータを送信し、受信した8ビットデータをリターンする。

uint8_t transmit

8ビット受信データ

注意事項全二重通信を行い、受信エラーは考慮しない。

8ビット送信データ

概要 8ビットデータの送受信

※uint8_t（unsigned char）


マスタ送受信関数のフロー

マスタ送受信関数

SPDRへ書き込み（送信）

終了

SPDRの読み出し（受信）

受信完了？ no

yes

送信が不要な場合も、ダミーデータを書き込む

受信が不要な場合も、ダミーリードを行う


SPDRの書き込みと読み込み

SPDR

書き込みデータ

32ビット

送信データ

8ビット

SPDR

読み出しデータ

32ビット

受信データ

8ビット


RSPI ステータスレジスタ（SPSR）

データ通信開始


データ通信終了


受信完了？ no

yes



uint8_t ｃommunicate8bit（ uint8_t transmit ） { uint32_t receive; // start communication RSPI1.SPDR.LONG = (uint32_t) transmit; // wait for end of communication while( RSPI1.SPSR.BIT.SPRF != 1 ); // read receive data receive = RSPI1.SPDR.LONG; return (uint8_t) (receive & 0xFF ); }



終了


受信完了？ no

yes


マスタ送受信関数の使用フロー

送信するデータがある？

RSPI機能を無効に設定

開始

終了


NO

yes

RSPI機能を有効に設定

クロックとデータのビットずれ防止


RSPI 制御レジスタ（SPCR） -RSPI機能有効ビット-

送受信する前

送受信した後


マスタ送受信関数の使用

void sample(void) { uint8_t send[16] = {‘0’, ‘1’, ‘2’, ・・・ ‘F’}; uint8_t receive[16]; int i; // enable RSPI1.SPCR.BIT.SPE = 1; for(i=0; i<16; i++){ receive[i] = ｃommunicate8bit( send[i] ); } // disable RSPI1.SPCR.BIT.SPE = 0; }

送信するデータがある？

RSPI機能を無効に設定

開始

終了


NO

yes

RSPI機能を有効に設定

例：16バイトの送受信

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END

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